PLANTEL: CONALEP 157-DR. VICTOR BRAVO AHUJA TUXTEPEC.Semestre: Agosto11-Enero12 PLANEA Y ORGANIZA TUS ACTIVIDADES ACADMICAS. ESTUDIA CON RESPONSABILIDAD Y ENTUSIASMO.

CUMPLE CON TUS TAREAS. HAZ BIEN LAS COSAS Y A LA PRIMERA. TEN PACIENCIA. NO DESESPERES E IRRITES. TODOS TENEMOSPROBLEMAS.

USA LA SINCERIDAD EN LAS SOLUCIN DE TUS PROBLEMAS.RECOMIENDA CAMBIOS EN FORMA AMABLE. PROCURA PARTICIPAR. CONCNTRATE EN LOS QUE TE EXPLICA LA PROFESORA. ACEPTA LOS ERRORES Y RECTIFCALOS. BUSCA ALTERNATIVAS. MOSTRAR DISPOSICIN E INTERS.( PROFESORA Y ALUMNOS ) EVITA PENSAR NEGATIVAMENTE, YA S LO QUE ME QUIERES DECIR E INTERRUMPIR A NUESTRO COMPAERO. SOLICITA PERMISO AL ENTRAR Y SALIR DEL AULA EN HORAS CLASES. RESPETO ENTRE COMPAEROS (AS), MAESTROS-ALUMNO Y VICEVERSA. SER PUNTUAL. USO CORRECTO DEL UNIFORME (EN EL AULA Y REA DEL PLANTEL). TRES O MS FALTAS (NO JUSTIFICADAS) SIN DERECHO A EVALUACIN (PLAZO MXIMO PARA JUSTIFICAR 3 DAS). EVITAR INGERIR ALIMENTOS, BEBIDAS Y MASTICAR CHICLES EN HORAS CLASE. EVITAR ENTRAR SUDADO AL SALN DE CLASES. NO SER ACEPTADO. MANTENER LIMPIO EL AULA Y REA DEL SALN DE CLASES. ALUMNOS: CORTE DE CABELLO REGLAMENTARIO. NO USES ACCESORIOS (ARETES, ARGOLLAS, CELULARES, ETC.) EN EL AULA Y REAS DEL PLANTEL UTILIZA UNA LIBRETA PARA LA ASIGNATURA. EN TODA TAREA, ANOTA TU NOMBRE. FECHA Y NOMBRE DEL PROFESORA. SOLICITAR LA CREDENCIAL PARA USO DE LA BIBLIOTECA. ( SI NO LA TIENES ) AL PASE DE LISTA DE ASISTENCIA, RESPONDE ADECUADAMENTE.

Alumno(a): ______________________________________grupo:____________ Firma del alumno(a)._______________________________________________ Prof.: _________________________________________________________ Firma y nombre del tutor: ________________________________________ Fecha de enterado del tutor: ____________________________________ Y LO MS IMPORTANTE, EL INTERS POR EL ESTUDIO VIENE DE TI , NO DEL PROFESOR, DE TUS PADRES O DE LA INSTITUCIN.

TUS IDEAS, RIGENTUS ACTOS Y TUS ACTOS, LA VIDA QUE TIENES.

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MATERIA: ANALISIS DE LA MATERIA Y LA ENERGIAPRIMERA UNIDAD: Comportamiento de la materia y la energa OBJETIVO: Describir el comportamiento de la materia y la energa mediante su interpretacin qumica para su aplicacin en los procesos de transformacin.1.1 IDENTIFICAR EL COMPORTAMIENTO DE LA MATERIA Y LA ENERGA EN FUNCIN DE SUS PROPIEDADES Y ESTRUCTURA ATMICA (10HRS) A. Descripcin de la qumica. Definicin. Objeto de estudio. Relacin con otras ciencias. B. Deteccin de las propiedades de la materia. Fsicas. Qumicas. C. Identificacin de los cambios fsicos y qumicos de la materia. Clasificacin -Elementos. -Compuestos -Mezclas. Conservacin de la materia y la energa Estados de agregacin de la materia. Solido, liquido, gas. Propiedades intensivas y extensivas. D. Anlisis de la estructura atmica. Partculas fundamentales del tomo Modelos atmicos. Teora cuntica y nmeros cunticos. Configuraciones y diagramas energticos. Relacin de la estructura atmica con la construccin de la tabla peridica. Propiedades peridicas. E. Identificacin de las propiedades de los compuestos en funcin de su tipo de enlace. o Inico o Covalente o Polar No polar Coordinado. o Metlico. o Fuerzas intermoleculares. o Puente de hidrogeno. 1.2. REPRESENTAR EL COMPORTAMIENTO DE LA MATERIA Y LA ENERGA EN FUNCIN DE SUS INTERACCIONES QUMICAS (12HRS) A. IDENTIFICACIN DE FORMULAS DE LOS COMPUESTOS INORGNICOS. o Iones monoatmicos y poli atmicos. o Hidruros o Oxido ( metlicos y no metlicos) o Hidrxidos. o Sales( binarias y oxdales) o cidos (hidrcidos y oxcidos). B.-DISTINGUIR LA REACCIONES QUMICAS Y SU BALANCEO. o Tipos de reacciones qumicas y su balanceo. Precipitacin. Combustin

o o o

o o

o

o o

o

o o o o o

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Desprendimiento de gas. Desprendimiento de calor. Combinacin(sntesis) Descomposicin Sustitucin simple Doble sustitucin.

Ley de Lavoisier. Balanceo de ecuaciones qumicas. Mtodo de tanteo Mtodo Redox. o o

TUS IDEAS, RIGENTUS ACTOS Y TUS ACTOS, LA VIDA QUE TIENES.

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I UNIDAD.- COMPORTAMIENTO DE LA MATERIA Y LA

ENERGIA.1.1.- IDENTIFICACION DEL COMPORTAMIENTO DE LA MATERIA Y LA ENERGA MEDIENTE SU INTERPRETACIN QUMICA PARA SU APLICACIN EN LOS PROCESOS DE TRANSFORMACIN.

A.- DESCRIPCION DE LA QUIMICApodemos decir que la qumica trata principalmente del estudio de: La diferente clase de materia o sustancias. La composicin, propiedades y usos de las sustancias. Los cambios que sufren las sustancias. Las leyes que rigen los cambios de las sustancias.

El concepto de qumica verde fue desarrollado en Estados Unidos a principios de la dcada de los 1990 con el propsito de ofrecer un marco para la prevencin de la contaminacin relacionada con las actividades qumicas. El objetivo de la qumica verde es disear productos y procedimientos qumicos que permitan reducir o eliminar la utilizacin y la sntesis de sustancias peligrosas.

El campo de la qumica es tan amplio, que es imposible para una persona conocer todo cuanto se ha descubierto en este campo, por que han surgido divisiones o especializaciones, tales como: la qumica general o descriptiva, la fisicoqumica, que trata de la composicin y organizacin de la materia mineral. La qumica orgnica, que estudia los compuestos del carbono, ya sea naturales o de los seres vivos, y los sintticos o producidos artificialmente; la qumica analtica que se ocupa del reconocimiento y cuantificacin de los materiales que constituyen cualquier objeto; la bioqumica, que estudia todas las sustancias que intervienen en los procesos vitales constituidos por aminocidos, protenas, vitaminas, lpidos, etc. Asimismo, la ingeniera qumica estudia los procesos industriales existentes para mejorarlos tecnolgicamente y hacerlos mas rentables.

La qumica tiene relacin con todas las dems ciencias ejemplo.

Agricultura, ingeniera, medicina, investigacin espacial, oceanografa, en todos estos casos tambin interviene la qumica. Mineraloga: ciencia que estudia los minerales. Geografa: ciencia que estudia la superficie terrestre. Meteorologa: ciencia que estudia el clima y el tiempo Matemticas: ciencia que estudia los nmeros y las figuras.

B.- DETECCIN DE LAS PROPIEDADES DE LA MATERIA

PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS. Entendemos por propiedades aquellas caractersticas que nos sirven para diferenciar una sustancia de otra pueden ser de dos tipos fsicas y qumicas. Las propiedades de la materia son muy importantes ya que con la identificacin de cada una de ellas se puede diferenciar una sustancia de otra.

Generales

Extensivas Propiedades

Especificas Intensivas

fsicas y qumicas.

PROPIEDADES GENERALES (o extensivas): son aquellas que se presentan en todo tipo de materia.

Volumen: Cantidad de espacio tridimensional que ocupa un cuerpo. Masa: Cantidad de materia presente en un cuerpo. Inercia: Capacidad de los cuerpos para mantener su estado en reposo. Peso: Es el resultado de la relacin entre la masa de un cuerpo y la fuerza gravitacional. Porosidad: La materia esta formada por molculas de mayor o menor tamao, se paradas por un espacio denominados poros o inter-moleculares. Impenetrabilidad: Esta propiedad nos indica que dos cuerpos no pueden ocupar el mismo lugar al mismo tiempo. Divisibilidad: Todo tipo de materia es susceptible a dividirse.

Las propiedades se pueden clasificar en dos clases, una de ella depende de la materia en si y la otra depende, principalmente, del comportamiento de esa materia en presencia de otra. A la primera clase de propiedades se les llama propiedades fsicas;

PROPIEDADES

ESPECFICAS (o intensivas): son propiedades que sirven para identificar y diferenciar una sustancia de otra. Pueden ser fsicas o qumicas. Propiedades fsicas.- Representan las caractersticas inherentes a una sustancia es decir que le son propias ejemplo: Punto de fusin, punto de ebullicin, calor, dureza, maleabilidad, ductibilidad, olor, sabor, solubilidad, etc. Propiedades qumicas.-Este tipo de propiedades se manifiesta mediante una reaccin qumica alterndose la constitucin de la materia, ejemplo: Poder oxidante, poder reductor, acidez, comburencia, combustibilidad, electronegatividad.

Materia: Es todo lo que ocupa un lugar en el espacio, por tanto, tiene masa y volumen. Clasificacin de la materia.-

Estados de agregacin molecular.Los estados de agregacin molecular se refieren a los estados de la materia. Estados de la materia Forma Slido Definida Lquido Del recipiente Gaseoso Del recipiente

Volumen Compresibilidad Fuerza entre sus partculas Ejemplo

Definido

Definido

Del recipiente Alta Casi nula Aire

Despreciable Muy poca Muy fuerte Azcar Media Gasolina

C.- IDENTIFICACION DE LOS CAMBIOS FSICOS Y QUMICOS DELA MATERIA

La materia se puede definir como todo lo que ocupa un lugar en el espacio y tiene peso, tambin se puede definir como; todo aquello que tiene masa, energa, ocupa un lugar en el espacio, posee inercia y es susceptible a cambios; pero no puede ser destruida. La materia tiene cuatro manifestaciones o propiedades fundamentales segn las teoras fsica relativista y son: masa, energa, espacio, y tiempo. Por su naturaleza las propiedades de la materia se clasifican en: Fsicas,Qumicas y Biolgicas.

ATOMOS CONSTITUCIO N

MATERIACOMPOSICIO N

MOLECULAS MEZCLAS ELEMENTOS HETEROGEN HOMOGENE EA A

SUSTANCIAS PURAS

COMPUESTO S

ESTADO DE AGREGACION

SOLID

LIQUIDO

GASEO SO

La materia la podemos clasificar de acuerdo a su constitucin en: TOMO.-Es la unidad ms pequea posible de un elemento qumico. En la filosofa de la antigua Grecia, la palabra tomo se empleaba para referirse a la parte de materia ms pequea que poda concebirse. Esa partcula fundamental, por emplear el trmino moderno para ese concepto, se consideraba indestructible. De hecho, tomo significa en griego no divisible. COMPUESTO: Sustancia pura que se puede descomponer por medio qumicos en dos o mas sustancias diferentes. Est formado por dos o ms elementos. Ejemplos: Na2CO3 (carbonato de sodio), HNO3 (cido ntrico), SO3 (trixido de azufre), Fe2O3 (xido de hierro III), etc. MOLCULA: Es la partcula ms pequea de un compuestos que conserva sus propiedades. Las mezclas estn formados por dos o ms sustancias puras (elementos y/o compuestos), pero su unin es solo aparente, ya que los componentes no pierden sus caractersticas originales. Ejemplos: Agua de limn, azufre y azcar, latn, bronce, agua de mar, etc.

MEZCLAS:

Cuadro comparativo entre mezclas y compuestos.Caracterstica Composicin Mezcla Puede estar formada por elementos, compuestos o ambos en proporciones variables. La separacin se puede hacer mediante procedimientos fsicos. Los componentes no pierden su identidad. Compuesto Formados por dos o ms elementos en proporcin de masa definida y fija. Los elementos solo se pueden separar por mtodos qumicos. No se asemeja a los elementos de los que est formado.

Separacin de componentes Identificacin de los componentes Mezclas homogneas.Mezclas heterogneas.-

Tiene las misma composicin en toda su extensin. No se pueden distinguir sus componentes. Se pueden distinguir sus componentes a simple vista. Estn formadas por dos o ms fases.

Tabla comparativa de ejemplos. Elementos Lingotes de oro Papel de aluminio Flor de azufre Alambres de cobre Compuestos Sal de mesa (NaCl) Azcar (C12H22O11) Alcohol etlico (C2H6O) Acetona (C3H6O) Agua (H2O) Mezcla homognea Agua de mar T de manzanilla Alcohol y agua Aire (nitrgeno y oxgeno principalmente) Bronce (cobre y estao) Mezcla heterognea Agua y arena Sopa de verduras Yoghurt con frutas Mosaico de granito Madera

Clavos de hierro

SUSTANCIAS Los materiales que siempre tienen la misma composicin se denominan sustancias. De acuerdo con la teora atmica, la materia se compone de partculas muy pequeas llamadas tomos. Las sustancias compuestas de un mismo tipo de tomo se llaman elementos y las compuestas por ms de un tipo de tomos se denominan compuestos. Los elementos qumicos son cuerpos simples que constituyen la materia. Los elementos son sustancias formadas por una sola clase de tomos, es decir, tomos con el mismo nmero atmico. SEPARACION DE MEZCLAS. La separacin de las mezclas pueden basarse en el equilibrio de fases. Algunas mezclas contienen sustancias en diferentes estados de agregacin, por ejemplo, solido-liquido, liquido-vapor o solido-vapor y en cada caso se aplican mtodos de separacin diferentes.

LOS METODOS DE SEPARACION MS UTILIZADOS SON: DECANTACION CENTRIFUGACION FILTRACION DESTILACION Se utiliza para separar un solido de grano grueso insoluble, de un lquido. Movimiento compuestos giratorio rpido que separa a por diferencia de densidades.

Permite separar un solido insoluble de un lquido. Mtodo que permite separar mezclas de lquidos miscibles, aprovechando sus diferentes puntos de ebullicin. Incluye una evaporacin y condensacin sucesivas. Se utiliza cuando se quiere separar un componente de otros presentes en una mezclas liquida. Se necesita un soluto solubles en dos lquidos inmiscibles entre si. En una disolucin saturada se observa que parte del soluto permanece en estado solido. Es un incremento de temperatura hasta que el lquido hierve pasa al estado de vapor, quedando el solido como residuo en forma de polvo seco.

EXTRACCION

CRISTALIACION EVAPORACION

SUBLIMACION

Meto utilizado para separar slidos, en el cual se aprovecha alguno de ellos que sea sublime al incrementar la temperatura. Se aprovechan las propiedades de algunos materiales de ser atrados por un campo magntico. Permite separar slidos de lquidos o lquidos de lquidos ponindolo en contacto con un solvente en el cual es soluble alguno de los componentes de la mezcla Separa mezclas de gases o de lquidos hacindolos pasar a travs de un medio poroso adecuado, con ayuda de solventes.

IMANTACION

SOLUILIDAD

CROTOGRAFIA

CONSERVACION DE LA MASA ENERGIA.ENERGA.- Todos los cambios fsicos y qumica estn acompaados de energa. Ejemplos: Para un cambio de estado la sustancia debe absorber o liberar energa, tu cuerpo necesita energa para realizar sus actividades diarias, el automviles necesitan energa para moverse y funcionar, los aparatos elctricos necesitan energa para funcionar, etc. En todos los procesos la energa est presente de alguna forma. Energa.- Es la capacidad para realiza un trabajo o para transferir calor. Energa potencial.- Es la que posee una sustancia en virtud de su posicin o de su composicin qumica.

Energa cintica.- Es la que posee una sustancia en virtud de su movimiento. Ejemplo: El agua que est en la parte superior de una presa tiene energa potencial debido a la fuerza gravitacional. Cuando se permite que el agua fluya por una turbina, hacia un nivel inferior, la energa potencial se convierte en energa cintica (energa de movimiento). Conforme el agua cae, su energa potencial disminuye y su energa cintica aumenta. La turbina convierte parte de la energa cintica del agua en energa elctrica. La electricidad as producida se transporta por medio de cables hasta los hogares y fbricas, donde se puede transformar en energa lumnica, energa calorfica o energa mecnica.

As pues, la energa puede manifestarse en diferentes formas y transformarse de una a otra. A continuacin se muestra una tabla con diversas formas de energa y su fuente. Forma de energa Energa calorfica Energa elctrica Energa qumica Energa hidrulica Energa elica Energa nuclear Biomasa Energa lunar Potencia de las mareas Energa geotrmica Energa radiante Fuerzas gravitaciones y radiactividad natural en el interior de la tierra (giseres y volcanes). Onda electromagnticas (ondas de radio, rayos luminosos, etc.) Plantas hidroelctricas o termoelctricas. Reacciones qumica. Corrientes de agua. Movimiento del aire. Ruptura del ncleo atmica mediante la fisin nuclear. Cultivar plantas y quemarlas para producir energa. Fuentev Combustin de carbn, madera, petrleo, gas natural, gasolina y otros combustibles.

En otras palabras:

Esta manifestacin de la materia es muy importante en las transformaciones qumicas, ya que siempre producen cambios en el tipo y cantidad de energa. La energa se define como la capacidad de realizar un trabajo, donde la palabra trabajo significa el desplazamiento de una masa en contra de una fuerza. Actualmente se considera a la energa como el principio de la actividad interna de la masa. Desde la ptica de la fsica clsica, la energa se puede estudiar en sus dos principales manifestaciones: la cintica (Ec) y la potencial (Ep). Ec =1/2 mv2 Algunas manifestaciones de la energa son: Ener Energ ga a calor qumi fica ca Energ Energ a a solar elctri ca Energ a Energ mec a nica atmi ca o Energ molec a por ular bioma sa LEYES DE LA CONSERVACION. Ley de la conservacin de la energa Todos los cambios fsicos y qumicos involucran energa, pero esta energa no se crea ni se destruye, solo se transforma. Unidades de la energa.CALORA.- Es la unidad estndar de la energa calrica (energa transferida de una sustancia a otra cuando hay una diferencia de temperatura entre ellas). JOULE.- Es la unidad estndar para la medicin de la energa calrica en el Sistema Internacional de unidades. 1 cal = 4.184 Joules En nutricin se utilizan las caloras para determinar el valor energtico de los alimentos y la energa necesaria en una persona para realiza ciertas actividad. Las relaciones entre la masa y la energa se expresan en forma matemtica de varias maneras. Estas relaciones son las leyes de la conservacin, piolares sobre los que se sostienen los conceptos qumicos. Ep = mgh

Energ a lumin osa Energ a geod sica Energ a elica Energ a hidr ulica

LEY DE LA CONSERVACION DE LA MASA. ANTOINE

LAURENT LAVOISIER (1743-1794) sobre sale en la historia como el primer investigador que introdujo el principio de conservacin de la masa para interpretar la relacin qumica y el primero en escribir que. la masa no se crea ni se destruye, solo se transforma LEY DE LA CONSERVACIN DE LA ENERGA. Los cambios fsicos y qumicos van siempre acompaados de cambios de energa, la ley de la conservacin de la energa fue propuesta por Mayer y establece que: la energa del universo se mantiene constante de tal manera que no puede ser creada ni destruida y solo cambia de una forma o clase a otra. LEY DE LA CONSERVACION DE LA MATERIA. Esta ley se basa en la teora de la relatividad de Einstein y dice que la cantidad de masa energa que se manifiesta es un determinado espacio tiempo es constante. E = mc2 (c= velocidad de la luz 3 x10 10 cm/s) INTERACCION DE LA MASA- ENERGIA. La energa es matemticamente idntica al trabajo. La energa es la cualidad intangible que causa un cambio o reagrupamiento. Durante la transformacin de una masa, se lleva a cabo un intercambio de una cantidad de energa. Ahora bien, la energa existe en muchas manifestaciones. El estudio de la energa con sus mltiples caractersticas pertenece al dominio de la fsica. Cuando una fuerza mueve un objeto a cualquier distancia, efecta un trabajo y gasta energa. La fuerza y la energa se relacionan matemticamente por la expresin:T= F Trabajo = Fuerza F = m Fuerza = masa T = m Trabajo = masa X d X distancia X a X aceleracin (segunda ley de Newton) X a X X aceleracin

dX distancia

CALCULO DEL CONSUMO DE ENERGIA. ALIMENTO VALOR ENERGETICO EN CALORIAS GASTADOS DESPUES DE

1 Manzana litro de leche entera 1 barra de chocolate 1 chuleta de puerco con grasa(125gr) 200gr de carne de ave

6 330 565 470 210

2 minutos de podar el pasto 70 min de caminar 85min de andar en bicicleta 90 min de caminar 30 min de andar en bicicleta

ESTADOS DE AGREGACION DE LA MATERIA. La materia se clasifica en tres estados principalmente: solid, lquido y gaseoso y esta depende de las fuerzas de atraccin y repulsin entre sus molculas. Fuerza. repulsin.

SOLID

LQUIDO GASEOSO Baja

Media

Alta

Fuerza de cohesin. Alta Baja Medis

PROPIEDADES REPRESENTATIVA DE LOS ESTADOS DE AGREGACION. SOLIDO: o Sus partculas estn muy prximas unas de otras. o La fuerza de cohesin entre sus molculas es muy alta o Tienen una forma y volumen definido. o Son ms densos que los lquidos. o No fluyen. o Sus partculas solo vibran. LIQUIDOS: Poseen una membrana tensa en su superficie (tensin superficial). o Tienen un volumen constante. o Son incompresibles si no vara la temperatura y la presin. o No tienen forma fija. o Presentan el fenmeno de disolucin. o Sus molculas se desplazan o fluyen progresivamente de un lugar a otro, son escurridizos. GASEOSOS: o o o o o o Se expanden rpidamente. Son incompresibles. No tienen forma ni volumen fijo. Se mezclan y se difunden uno en otro. La temperatura y la presin cambian su volumen.

CAMBIOS FISICOS Y QUIMICOS. CAMBIOS QUMICOS: Son aquellos en los cuales la sustancia pierde sus propiedades originales que la identifica y dan origen a nuevas sustancias, con caractersticas distintas, dicho de otra manera, se presenta solo cuando la composicin de la sustancia se modifica. Ejemplos: La oxidacin de hierro, la fermentacin, la putrefaccin, la digestin de los alimentos, la produccin de una sustancia nueva, etc. Aqu tambin es importante distinguir entre el cambio y la propiedad. Propiedad qumica Combustin Electrlisis del agua Cambio qumico Quemar un papel Separar los componentes del agua

Todas las reacciones qumicas son cambios qumicos. Por lo tanto, en un cambio qumico se modifica la composicin. Las reacciones qumicas representan en la practica la interaccin de muchas molculas que se encuentran muy juntas y que sufren choques continuos entre si. Ejemplo de los cambios qumicos son: La oxidacin, reduccin, fermentacin, digestin, respiracin, y descomposicin de la materia orgnica Combustin se lleva acabo cuando reaccionan compuestos orgnicos (combustible) con el oxigeno (comburente) de la atmsfera para producir dixido de carbono y agua. La combustin es un proceso exotrmico, es decir se desprende calor. Fermentacin: es la degradacin de las sustancias orgnicas por la accin de los microorganismos, desde hace mucho tiempo se conocen los fenmenos de descomposicin de la materia orgnica de origen vegetal y animal que reciben el nombre de fermentacin, putrefaccin enmohecimiento, etc. En todos los seres vivos se desarrollan complejos procesos vitales que pueden dividirse en: A.- procesos que requieren energa (adsorben-endotrmicos). B.- procesos que suministran energa (liberan - exotrmico) Las levaduras son capaces de fermentar azucares sencillas y como productos finales, se obtienen esencialmente alcohol etlico y CO2

La ecuacin general puede describirse como sigue: C6H12O6 2CO2 2C2H5OH +

CAMBIOS FSICOS: Son aquellos que no alteran la naturaleza intima de la materia; es decir, en los que no se modifica la composicin qumica de los elementos y sustancias involucradas. Ejemplos: los cambios de estado, cortar, picar, romper, pintar de otro color, etc. Es importante distinguir entre la propiedad y el cambio. Ejemplos: Propiedad fsica Punto de fusin Solubilidad Tamao Cambio fsico Fusin de una sustancia Disolver una sustancia Cortar un material

En los cambios fsicos se intercambia cierta cantidad de energa y solo se afectan algunas propiedades fsicas. Ejemplos de algunos cambios fsicos: Cristalizacin, evaporacin, congelacin, fusin, condensacin, sublimacin, molienda, decantacin, filtracin, destilacin, la mayora de los cambios son reversibles. Un ejemplo de cambio fsico: cuando la parafina se derrite con el calor y se solidifica al enfriarse. Cambio qumico: Cuando se quema la parafina y se transforma en sustancias gaseosa. Los cambios de estados de la materia solo modifica la apariencia externa, por lo que se consideran cambios fsicos, esta ocurren por variacin de la temperatura o presin y requieren poca energa.

FUSION.-Cambio que sufren las sustancias al pasar del estado slido al estado liquido por adicin de calor. Ejemplo: El fierro necesita una temperatura de 1539oC para fundirse. SOLIDIFICACION.- Cambio de un lquido al estado solid por sustraccin de calor. Ejemplo: si bajamos la temperatura del agua hasta 0 oC se solidifica. SUBLIMACION: Cambio de estado de solid a gas, sin pasar por el estado liquido. Ejemplo: El alcanfor, naftalina, las pastillas aromatizantes etc.

EVAPORACION.- Cambio de un lquido a vapor o gas, por adicin de calor. Ejemplo: Si calentamos el agua a 100oC se evapora. CONDENSACION.- Es el cambio de vapor a lquido, con la eliminacin del calor. Ejemplo: La destilacin del agua, al calentarse se convierte en vapor y al enfriar este vapor se vuelve liquido. LICUEFACCION.- Cambio de estado gaseoso al estado liquido, con eliminacin de calor y aumento de presin. Ejemplo: Los gases del aire como el oxigeno, nitrgeno, hidrogeno, etc. Son gases al disminuir la temperatura y aumentar la presin cambian al estado gaseoso.

EJERCICIO.- Escriba en el parntesis la(s) letra(s) que correspondan de acuerdo a la clave mostrada a continuacin:elemento compuesto mezcla homognea mezcla heterognea propiedad fsica propiedad qumica cambio fsico cambio qumico

E: C: MH: MT:

PF: PQ: CF: CQ:

() () () () () () () () () () () ()

Alambres de platino El azufre es amarillo Vapor de agua Abrir un refresco Los gases nobles no reaccionan fcilmente Preparar tepache Enranciamiento de la mantequilla El sodio y el agua reaccionan en forma violenta. Carbonato de calcio (CaCO3) Hervir un caldo de pollo Fotosntesis La lluvia

() () () () () () () () () () () ()

Arroz con chcharos La respiracin Punto de ebullicin Bixido de carbono (CO2) Disolver un jarabe de jamaica en agua La leche fuera del refrigerador se pone agria. Prepara hielos Al reaccionar sodio y cloro se forma sal. El mercurio de un termmetro Aserrado de madera El sol brilla cada maana. Acero

D.- Aanalisis de la estructura atmica

Particulas fundamentales del atomo Desde el punto de vista de los fenmenos qumicos, las partculas fundamentales del tomo son los electrones, protones y neutrones. De los cuales los electrones son los que participan en los cambios qumicos y explican la existencia de los compuestos y de la materia del universo. NATURALEZAS DE LAS CARGAS ELECTRICAS. En 1896 Becquerel Fsico francs, descubri la radiacin cuando se dio cuenta de que el uranio y sus sales emiten radiaciones que como los rayos X son capaces de atravesar los cuerpos e impresionar una placa fotogrfica, Pierre y Merie Curie en 1898 aisl el radio que emiten con mas intensidad las radiaciones descubiertas por Bacquerel. Estos descubrimientos revelaron a los cientficos quel atomo si es divisible.

ANALISIS DE LA ESTRUCTURA ATOMICA. PARTICULAS FUNDAMENTALES DEL ATOMO En los ltimos aos del siglo XIX, los trabajos cientficos relacionados con descargas elctricas en gases enrarecidos en tubos de vidrio al vacio, hicieron concluir que el atomo indivisible de DALTON estaba en realidad construido por partculas subatmicas: proton, electron y neutrn. La existencia de otras partculas subatmicas como el meson, el neutrino tambin son importantes, pero su presencia no afecta los cambios qumicos. NATURALEZAS DE LAS CARGAS ELECTRICAS. En 1896 Becquerel Fsico francs, descubri la radiacin cuando se dio cuenta de que el uranio y sus sales emiten radiaciones que como los rayos X son capaces de atravesar los cuerpos e impresionar una placa fotogrfica, Pierre y Merie Curie en 1898 aisl el radio que emiten con mas intensidad las radiaciones descubiertas por Bacquerel. Estos descubrimientos revelaron a los cientficos que la tomo si es divisible. Desde el punto de vista de los fenmenos qumicos, las partculas fundamentales del tomo son los electrones, protones y neutrones. De los cuales los electrones son los que participan en los cambios qumicos y explican la existencia de los compuestos y de la materia del universo. Descubrimiento del neutrn. En 1932 se descubri el neutrn por James Chadwick una particula que tenia la misma mnasa que el proton, pero no posea ninguna carga

elctrica. Debido a que era elctricamente neutra, se denomino neutrn, Chadwick reconoci que este formaba parte de todos los nucleos, con excepcin del hidrogeno Descubrimiento del protn. Los experimentos con tubos de descarga permitieron observar una corriente de partculas de carga positiva, estas partculas fueron descubiertas por Eugen Goldstein en 1886 a las que llamo rayos canales, con una masa casi 2000 veces mayor que el electrn. Descubrimiento del electrn. En 1897 Joseph John Thomson apoyado en los experimentos de Crooks, diseo un experimento que permiti medir el grado de desviacin de los rayos catdicos al actuar sobre ellos campos elctricos y magnticos de diferente intensidad. Thomson pudo determinar la relacin entre la carga y la masa, los nombro electrones como antes los haba llamado George Stoney en 1891. PARTICULAS SUBATOMICAS. Partcula subatmica Smbolo Masa relativa Masa real Carga relativa Ubicacin en el tomo Descubridor Ao PROTN p+ 1 1.672 x 10-24g +1 En el ncleo atmico Goldstein 1886 NEUTRN n 0 ELECTRN

e

-

1 1.674 x 10-24g sin carga En el ncleo atmico Chadwick 1932

cero 9.109 x 10-28g -1 Fuera del ncleo Thomson 1875

PARTICULA Positrn o antielectrn

Neutrino Piones

CARACTERISTICAS. Tiene igual masa que el electrn pero de carga positiva, se descubri en los rayos csmicos. Descubierto por W. Pauli en la emisin de rayos en 1956, fue bautizado por Fermi. Partculas que unen a los protones y neutrones, tienen una masa de 200 veces

Leptones Mesn Barrn

mayor que la del electrn e; se descubri en 1947. Son teutones y otras partculas ms. Partculas con carga intermedia entre el lepton y pion. Partculas con masa similar a la del protn.

EL ATOMO NULEAR. ARREGLO GENERAL DE LAS PARTICULAS SUBATOMICAS La distribucin de los electrones en el tomo no podra deducirse con el modelo de Rutherford ya que debido a su pequea masa no alteran el viaje de una partcula, La objecin fundamental al modelo de Rutherford era que segn las leyes de la fsica clsica el electrn con cierta cantidad de energa, la ira perdiendo en forma de radiacin electromagntica y acabara precipitndose al ncleo destruyendo el tomo, esto en la realidad no sucede. En 1900 Mx. Planck haba propuesto que los cuerpos del microcosmos absorben y emiten luz de manera discontinua, menciona que los cambios de energa asociada a la radiacin no son continuas, la energa solo pueden ser liberada en pequeos paquetes a este paquete de energa les llamo cuantos. En 1905 Albert Einstein para explicar el efecto fotoelctrico, propuso que la luz se comporta como si estuviera formada por diminutas partculas a las cuales llamo fotones. Bohr supera la objecin al modelo de Rutherford argumentando que los electrones solo pueden girar alrededor del ncleo en ciertas orbitas circulares. Supone que los electrones absorben o emiten energa al pasar de un nivel a otro. Un electrn para promoverse a otro nivel requiere de cierta cantidad de energa perfectamente cuantizada, de otra manera los elementos produciran espectros continuos, sin embargo, Balmer en 1885 y Parchen en 1896 haban demostrado que los espectros contienen lneas correspondientes a una emisin caracterstica, lo que indica que los electrones tenan un numero limitado de estados de energa. El concepto de cuantizacion de la energa abri el camino para determinar la estructura electrnica del tomo, representada mediante configuraciones electrnicas y para la interpretacin de los modelos de enlace entre tomos. Dos piedras angulares en la construccin de la qumica. NUMERO ATOMICO: El nmero de protones en el ncleo de un tomo es llamado nmero atmico. El tomo de oxigeno tiene 8 protones y su numero atmico es 8.

No. Atmico Z = No de P+ NUMERO DE MASA: Es la suma de los protones y los teutones del ncleo del tomo. Ejemplo: si el tomo de oxigeno tiene 8 P y 8n, en el ncleo, su masa atmica es 16 No masa A= P+ + n

ISOTOPOS:Son tomos que tienen el mismo numero de protones (mismo numero de atmico) pero diferente nmero de neutrones o sea diferente numero de masa el numero de neutrones ser A Z. Z= Numero de protones. A= Numero de masa. El hidrgeno es el nico elemento que cuenta con nombres para cada uno de sus istopos. Sus nombres y caractersticas se muestran a continuacin: Nombre del istopo PROTIO DEUTERIO TRITIO A (p+ + no) Z (# p+) Nmero de neutrones No tiene

Notacin isotpica 1 H 1 2 H 1 3 H 1

1 2 3

1 1 1

1 2

Es una representacin grfica de un elemento que nos da informacin sobre el nmero de partculas presentes en dicho elemento.

A = NMERO DE MASA NEUTRONES Z = NMERO ATMICO PROTONES

= =

PROTONES NMERO

+ DE

Donde la E es el smbolo del elemento A y Z se escriben a la izquierda del elemento.

La mayora de los elementos no existen como istopos sencillos sino que son una mezcla de istopos; por esa razn las masas atmicas son realmente masas atmicas promedios. Problemas.1.- Dar el smbolo del circonio -91, incluyendo los valores de A y Z.

2.- Cuntos P+, e- , y n hay en cada uno de los siguientes elementos C, Ca2+ y Ca?

SMBOLOS, NMEROS Y MASAS ATMICAS DE LOS ELEMENTOSElement oActinio Aluminio Americio Antimoni o Argn Arsnico stato Azufre Bario Berilio Berquelio Bismuto Bohrio Boro Bromo Cadmio Calcio Californio Carbono Cerio Cesio Cloro Cobalto Cobre

Smbo loAc Al Am Sb Ar As At S Ba Be Bk Bi Bh B Br Cd Ca Cf C Ce Cs Cl Co Cu

Nmer o atmi co89 13 95 51 18 33 85 16 56 4 97 83 107 5 35 48 20 98 6 58 55 17 27 29

Masa atmica(227) 26.9815 (243) 121.75 39.948 74.9216 (210) 32.064 137.34 9.0122 (247) 208.98 (264.12 ) 10.811 79.909 112.40 40.08 (251) 12.0111 5 140.12 132.905 35.453 58.9332 63.54

Element oLutecio Magnesio Meitnerio Manganes o Mendelevi o Mercurio Molibdeno Neodimio Neon Neptunio Niobio Niquel Nitrgeno Nobelio Oro Osmio Oxigeno Paladio Plata Platino Plomo Plutonio Polonio Potasio

Smbol oLu Mg Mt Mn Md Hg Mo No Ne Np Nb Ni N No Au Os O Pd Ag Pt Pb Pu Po K

Nmer o atmi co71 12 109 25 101 80 42 60 10 93 41 28 7 102 79 76 8 46 47 78 82 94 84 19

Masa atmica174.97 24.3112 (268.14 ) 549.9380 (256) 200.59 95.94 144.4 20.183 (237) 92.906 58.71 14.0067 (254) 196.967 190.2 15.9994 106.4 107.870 195.09 207.19 (242) (210) 39.102

Cromo Curio Disprosio Dubnio Einstenio Erbio Escandio Estao Estroncio Europio Fermio Flor

Cr Cm Dy Db Es Er Sc Sn Sr Eu Fm F

24 96 66 105 99 68 21 50 38 63 100 9

51.996 (247) 162.50 (262.11) 254 167.26 44.956 118.69 87.62 151.96 (253) 18.9984 30.9738 (223) 157.25 69.72 72.59 178.49 (269.13 ) 4.0026 1.00797 55.847 164.930 114.930 192.2 173.04 88.905 83.8 138.91 (257) 6.939

Praseodimi o Prometi Protactinio Radio Radn Renio Rodio Rubidio Rutenio Rutherford io Samario Seaborgio Selenio Silicio Sodio Talio Tantalio Tecnecio Telurio Terbio Titanio Torio Tulio Uranio Vanadio Volframio Xenn Yodo Zinc Zirconio

Pr Pm Pa Ra Rn Re Rh Rb Ru Rf Sm Sg Se Si Na Tl Ta Tc Te Tb Ti Th Tm U V W Xe I Zn Zr

59 61 91 88 86 75 45 37 44 104 62 106 34 14 11 81 73 43 52 65 22 90 69 92 23 74 54 53 30 40

140.907 (145) (231) (226) (222) 186.2 102.905 85.47 101.07 (263.11) 150.35 (266.120 ) 78.96 28.086 22.9898 204.37 180.948 (99) 127.60 158.924 47.90 232.038 168.934 238.03 50.942 183.85 131.30 126.9044 65.37 91.22

Fosforo P 15 Francio Fr 87 Gadolinio Gd 64 Galio G 31 Germanio Ge 32 Hafnio Hf 72 Hassio Hs 108 Helio He 2 Hidrogen H 1 o Hierro Fe 26 Holmio Ho 67 Indio In 49 Iridio Ir 77 Iterbio Yb 70 Itrio Y 39 Kriptn Kr 36 Lantano La 57 Laurencio Lr 103 Litio Li 3 - Masas atmicas basadas en el

C-12 - Las masas entre parntesis son las del isotopo mas estable

TEORIA CUNTICA Y NMEROS CUANTICOS TEORIAS ATOMICAS. Desde la antigedad el hombre ha deseado conocer ms acerca del mundo en que vive. Una de sus preocupaciones fue saber de que estaba hecha la materia, de las cosas que lo rodeaban. Creyeron entonces que la materia estaba formada por partculas diminutas e indivisible llamadas tomos. En el siglo XIX. John Dalton cientfico ingles, en su teora atmica afirmo otra vez que las sustancias estn formadas por tomos como clases de elementos y que los que son del mismo elemento son iguales en su peso. Dalton se imagino a los tomos como pequeas esferas solidas y que se unan por medio de una fuerza de atraccin. Empleaba crculos y smbolos para representar los tomos de cada elemento y las molculas de las sustancias.

Amoniaco carbono

Dixido

de

Dalton trato de explicar la relacin entre la masa de los elementos de los compuestos y en las reacciones qumicas, sugiri que los elementos estn constituidos por tomos los cuales son minsculas partculas esfricas, compactadas e indivisibles, su teora atmica contena ocho postulados de los cuales destacan los siguientes. Todos los elementos estn formados por partculas extremadamente pequeas e indivisibles llamados tomos. Los tomos de un mismo elemento tienen igual masa y las mismas propiedades, que difieren de las de otro elemento. Los compuestos estn formado por combinaciones entre tomos de diferentes elementos en relacin de nmeros sencillos. Los tomos de los dos o ms elementos se pueden combinar en ms de una proporcin para formar compuestos diferentes. Hoy sabemos que los tomos si son divisibles por este trabajo es considerado el padre de la teora atmica moderna. MODELOS ATOMICOS. KELVIN THOMSON.- El fsico britnico Joseph J. Thomson propuso en 1898 uno de los primeros modelos atmicos. Describi el tomo como una esfera con carga positiva en la que estaban "incrustadas" unas pocas partculas con carga negativa llamadas electrones .Propuso. Los tomos eran una esfera de carga positiva, homognea en cuyo interior se encontrabas los electrones con carga negativa, a manera de pasas en un budn. PERRIN.- Modifico el modelo de Thompson sugiriendo que las cargas negativas son externas a la masa positiva. RUTHERFORD.-1911 consista principalmente en espacio vaco. En el centro de ese espacio se encuentra el ncleo, que slo mide, aproximadamente, una diezmilsima parte del dimetro del tomo. Rutherford dedujo que la masa del tomo est concentrada en su ncleo. Tambin postul que los electrones, de los que ya se saba que formaban parte del tomo, se movan en rbitas alrededor del ncleo. El ncleo tiene una carga elctrica positiva; los electrones tienen carga negativa. La suma de las cargas de los electrones es igual en magnitud a la carga del ncleo, por lo que el estado elctrico normal del tomo es neutro.

-

-

BOHR.- El fsico dans Niels Bohr descubri que los electrones de un tomo slo pueden tener determinados valores de energa. Propuso que la energa de un electrn estaba relacionada con la distancia de su rbita al ncleo.

Por tanto, los electrones slo giraban en torno al ncleo a determinadas distancias, en "rbitas cuantizadas", que correspondan a las energas permitidas.Para explicar la estructura del tomo, el fsico dans Niels Bohr desarroll en 1913 una hiptesis conocida como teora atmica de Bohr. Bohr supuso que los electrones estn dispuestos en capas definidas, o niveles cunticos, a una distancia considerable del ncleo. La disposicin de los electrones se denomina configuracin electrnica. El nmero de electrones es igual al nmero atmico del tomo. Muestra trayectorias circulares para los electrones, los electrones en los tomos solo pueden ocupar ciertos niveles energticos estables no cualquier orbital. SOMMERFELD.- Modifico el modelo de Bohr apoyndose en la teora de la relatividad espacial de Einstein propone orbitales circulares y elpticos para los electrones. ERWIN SCHRDINGER.- En 1926, el fsico austriaco Erwin Schrdinger introdujo un cambio revolucionario en el modelo atmico. Segn el modelo propuesto, los electrones no giran en torno al ncleo, sino que se comportan ms bien como ondas que se desplazan alrededor del ncleo a determinadas distancias y con determinadas energas. Este modelo result ser el ms exacto: los fsicos ya no intentan determinar la trayectoria y posicin de un electrn en el tomo, sino que emplean ecuaciones que describen la onda electrnica para hallar la regin del espacio en la que resulta ms probable que se encuentre el electrn.

-

MODELOS ATOMICOS

NUMEROS CUANTICOS

Son parmetros o valores que satisfacen la ec. Energtica del modelo atmico de la mecnica cuntica, se utilizan para describir la posicin y energa de los electrones alrededor del ncleo. SIMBOLO. .n. NOMBRE. Principal CARACTERISTICAS QUE DETERMINAN. Distancia promedio al ncleo, nivel de energa del e-. VALORES QUE ACEPTA. Enteros positivos. 1, 2, 3, 4, K, L, M, N, .l. Secundario o azimutal Subnivel de energa del electrn y tipos de orbitales: S = sharp P = principal d = diffuse f = fundamental. Desde cero hasta (n-1). l = 0 orbital s. l = 1 orbital p. l = 2 orbital d. 1 = 3 orbital f.

.m.

Magntico.

Orientacin del orbital en el espacio

-1 hasta +1 pasando por cero. Si l = 2. m = -2, -1, 0, +1, +2.

.s.

Spin.

Indica el sentido del giro del electrn sobre su propio eje y la orientacin del campo magntico producido por el.

+

-

FORMA DE LOS ORBITALES Los orbitales s, son circulares los electrones giran a igual distancia del ncleo, los orbitales p, tienen forma elptica concntrica, en los cuales los electrones modifican la

distancia con respecto al ncleo por lo que son de mayor energa, los orbitales d, son cinco en total aparecen para valores de l = 2 y sus orientaciones en m son -2, -1, 0, 1, 2. Los orbitales f, son orbitales de mayor energa, la trayectoria de los electrones es compleja, se representa para valores de l = 3 y los valores de m para estos orbitales son: -3,-2, -1, 0, 1, 2, 3.

CONFIGURACIONES ELECTRONICAS DE LOS ATOMOS.Una configuracin electrnica es una representacin grafica de la forma terica en que se distribuyen los electrones de un tomo alrededor del ncleo, en orden creciente de su energa. Para hacer una configuracin se deben de tomar encuenta: 1.- cuantos electrones repartir. Si el tomo esta en estado basal, por ser electrnicamente neutro, su numero de electrones es igual a su numero de protones por lo tanto, los electrones a repartir, equivalen al numero atmico (z) del electrn. Este se consulta en la tabla peridica. En una reaccin qumica ordinaria, un tomo puede perder o ganar electrones, formandose un ion, el cual puede ser negativo o positivo. Ejemplo: ATOMO EN ESTADO BASAL. I0 = N0 de e- = Z = 53 ION POSITIVO = CATIN: Se forma cuando el tomo pierde electrones.

AK N de e = Z -1 = 181+ 0 -

= 19-1

Z

E E

+

ION NEGATIVO = ANIN: Se forma cuando el tomo gana electrones.

A Z

-

Te -2 N0 de e - = Z + 2 = 52 +2 = 54 2.- Al repartir electrones se deben repartir 3 principios fundamentales: PRINCIPIO DE EXCLUSIN DE PAULI. dos partculas elementales de espn semientero, por ejemplo electrones, no pueden ocupar simultneamente el mismo estado cuntico (estado de energa) en un tomo. PRINCIPIO DE LA EDIFICACIN PROGRESIVA O REGLA DE AUF-BAU

En un tomo los electrones se distribuyen en orden creciente de su energa

PRINCIPIO DE LA MXIMA MULTIPLICIDAD O REGLA DE HUND Dentro de un subnivel, los electrones ocupan orbitales separados y tienen apines paralelos FORMAS DE REPRESENTAR LAS CONFIGURACIONES ELECTRONICAS. Una configuracin electrnica la podemos representar de las formas siguientes. FORMAS CONDENSADA O SIMPLIFICADA: Solo muestra el nivel, el subnivel y el nmero de electrones.

Ejemplo: Li = 1s2,2s1 2 2 6 2 1 13 Al = 1s ,2s , 2p ,3s ,3p A partir de la configuracin electrnica condensada, nosotros podemos obtener los siguientes datos: a) Nivel de energa ms externo: Es el ltimo nivel, por tanto est representado por el coeficiente ms alto. b) ltimo subnivel que se forma: Es el subnivel en el cual termina la configuracin. c) Electrones de valencia: Nmero de electrones presentes en el ltimo nivel. Ejm:3

14Si:

1s , 2s , 2p ,3s , 3p a) Nivel de energa ms externo: 3 b) ltimo subnivel que se forma: p c) Electrones de valencia: 2 + 2 = 4

29Cu:

1s , 2s , 2p ,3s , 3p a) Nivel de energa ms externo: 4

, 4s

, 3d

b) ltimo subnivel que se forma: d c) Electrones de valencia: 2 Es importante observar que el nivel de energa mas externo, no corresponde necesariamente al ltimo subnivel. ELECTRON DIFERENCIAL. Es el ltimo electrn que se distribuye en una configuracin electrnica y establece la diferencia entre un elemento y otro. La estructura electrnica de los tomos es la base para distribuir a los elementos en la tabla peridica, en ella los elementos se organizan en clases, periodos y grupos, considerando la configuracin electrnica final de cada elemento qumico podemos ubicarlo en la tabla peridica. EJERCICIOS: Escriba la configuracin electrnica condensada de los siguientes elementos indicando en cada caso: a) Nivel de energa ms externo b) Electrones de valencia c) ltimo subnivel que se forma 1.- 11Na 2.- 60Nd 3.- 25Mn 4.-51Sb

FORMA DESARROLLADA O DIGRAMA ENERGETICO: Indica nivel, subnivel, cantidad de orbitales y electrones en este, los orbitales para cada subnivel se representan con una lnea horizontal y los electrones como flechas en un mismo orbital deben tener spines opuestos, ejemplo.

3

Li

1s

2s

13

Al

1s 2s

2p

2p

2p

3s

3p

3p

3p

CONFIGURACION CON KERNEL: Se emplea para observar una configuracin electrnica representando los electrones internos del tomo con el smbolo de un gas noble y solo se desarrolla la configuracin de los electrones que sobrepasan el numero atmico del gas noble empleado. Ejemplo:3Li = [2 He]2s1

13

Al = [10Ne]3s2,3p1 nl x

n.- nivel ltimo, define al periodo. l.- subnivel ltimo, define la clase. x.- numero de electrones, definen el grupo.

RELACION DE LA ESTRUCTURA ATOMICA CON LA CONSTRUCCION DE LA TABLA PERIODICA.

La tabla peridica es una representacin ordenada de los elementos, permite visualizar y predecir la forma en que varan sus propiedades fsicas y qumicas. La ley peridica surge de manera emprica antes de que se conocieran sus verdaderos fundamentos. Sus descubridores y antecedentes nada saban de electrones, protones, neutrones, numero atmico y menos aun de la estructura atmica.

A lo largo de sus trabajos para organizar los elementos segn sus propiedades qumicas y masas atmicas, Dimitri Mendeliev desarroll la tabla peridica y formul la ley peridica. Mendeliev dej huecos en su tabla para los elementos que, segn predijo correctamente, an no se haban descubierto. La ley qumica que afirma que las propiedades de todos los elementos son funciones peridicas de sus masas atmicas, fue desarrollada independientemente por dos qumicos: en 1869 por el ruso Dimitri I. Mendeliev y en 1870 por el alemn Julius Lothar Meyer. La clave del xito de sus esfuerzos fue comprender que los intentos anteriores haban fallado porque todava quedaba un cierto nmero de elementos por descubrir, y haba que dejar los huecos para esos elementos en la tabla. La tabla peridica de Mendeleiev tena sus limitantes, los cuales mas tarde Henry G.L Moseley encontr mayor periodicidad en las propiedades fsicas y qumicas ordenandos los elementos en forma creciente con base en su numero atmico. A partir de la clasificacin propuesta por Moseley se estableci la ley peridica moderna la cual dice: Las propiedades de los elementos son funciones peridicas de sus nmeros atmicos. Esta ley es la base de la tabla peridica y establece que las propiedades fsicas y qumicas de los elementos tienden a repetirse de forma sistemtica conforme aumenta el nmero atmico. Todos los elementos de un grupo presentan una gran semejanza y, por lo general, difieren de los elementos de los dems grupos. Por ejemplo, los elementos del grupo 1 (o IA), a excepcin del hidrgeno, son metales con valencia qumica +1; mientras que los del grupo 17 (o VIIA), exceptuando el astato, son no metales, que normalmente forman compuestos con valencia La aplicacin de la teora cuntica sobre la estructura atmica a la ley peridica llev a reformar el sistema peridico en la llamada forma larga. En el sistema peridico largo, cada periodo corresponde a la formacin de una nueva capa de electrones. Los elementos alineados tienen estructuras electrnicas estrictamente anlogas. El principio y el final de un periodo largo representan la adicin de electrones en una capa de valencia; en la parte central aumenta el nmero de electrones de una capa subyacente. SISTEMA PERIODICO O TABLA PERIDICA, esquema de todos los elementos qumicos dispuestos por orden de nmero atmico creciente y en una forma que refleja la estructura de los elementos. Los elementos estn ordenados en siete hileras horizontales, llamadas periodos, y en 18 columnas verticales, llamadas grupos. El primer periodo, que contiene dos elementos, el hidrgeno y el helio, y los dos periodos siguientes, cada uno con ocho elementos, se llaman periodos cortos. Los periodos restantes, llamados periodos largos, contienen

18 elementos en el caso de los periodos 4 y 5, o 32 elementos en el del periodo 6. El periodo largo 7 incluye el grupo de los actnidos, que ha sido completado sintetizando ncleos radiactivos ms all del elemento 92, el uranio (vase Elementos transurnicos).Los grupos o columnas verticales de la tabla peridica fueron clasificados tradicionalmente de izquierda a derecha utilizando nmeros romanos seguidos de las letras A o B, en donde la B se refiere a los elementos de transicin. En la actualidad ha ganado popularidad otro sistema de clasificacin, que ha sido adoptado por la Unin Internacional de Qumica Pura y Aplicada (IUPAC, siglas en ingls). Este nuevo sistema enumera los grupos consecutivamente del 1 al 18 a travs de la tabla peridica.

Grupos de la tabla peridica.-

Grupo IA: Alcalinos Grupo IIA: Alcalinotrreos Grupo IIIA Trreos Grupo IV A Carbnideos

Grupo VA Nitrogenodeos Grupo VIIA: Halgenos Grupo VIIIA: Gases nobles

ELEMENTOS ACTNIDOS, grupo de 14 elementos radiactivos delsistema peridico con nmeros atmicos entre 89 y 102. Slo los cuatro primeros se han encontrado en la naturaleza en cantidades apreciables; los dems han sido producidos artificialmente. Los elementos con nmeros atmicos 93 y siguientes se llaman elementos transurnicos. Los que constituyen el grupo de actnidos son, por orden de nmero atmico creciente: actinio, torio, protactinio, uranio, neptunio, plutonio, americio, curio, berquelio, californio, einstenio, fermio, mendelevio y nobelio. ELEMENTOS DE TRANSICIN, grupo de elementos qumicos que comparten estructuras orbitales electrnicas similares y por tanto tienen las mismas propiedades qumicas. Se definen comnmente como los 30 elementos con nmeros atmicos de 21 a 30, de 39 a 48 y de 71 a 80. ELEMENTOS TRANSURNICOS, elementos qumicos con un nmero atmico mayor de 92, que es el correspondiente al uranio. Ya se han identificado ms de 20, y las investigaciones continan. Entre ellos hay ms de 100 istopos, que se caracterizan por su inestabilidad radiactiva (vase Radiactividad). Estos radioistopos se crean de forma artificial bombardeando tomos pesados con neutrones, producidos en reactores nucleares o en explosiones nucleares diseadas

especialmente, o con partculas aceleradas hasta altas energas en ciclotrones o aceleradores lineales. Los 10 primeros elementos transurnicos, junto con el actinio, el torio, el protactinio y el uranio, constituyen la serie de los actnidos, qumicamente anlogos a los lantnidos. Estos 10 elementos son, por orden creciente de nmero atmico: neptunio, plutonio, americio, curio, berquelio, californio, einstenio, fermio, mendelevio y nobelio. GASES NOBLES, O GASES INERTES, serie de seis elementos qumicos gaseosos que constituyen el grupo 18 (o VIIIA) del sistema peridico. Por orden creciente de masa atmica son: helio, nen, argn, criptn, xenn y radn. HALGENOS (del griego hals, 'sal'; genes, 'nacido'), en qumica, cinco elementos qumicamente activos, estrechamente relacionados flor, cloro, bromo, yodo y astato, que forman el grupo 17 (o VIIA) del sistema peridico. El nombre halgeno, o formador de sal, se refiere a la propiedad de cada uno de los halgenos de formar, con el sodio, una sal similar a la sal comn (cloruro de sodio). Todos los miembros del grupo tienen una valencia de -1 y se combinan con los metales para formar halogenuros (tambin llamados haluros), as como con metales y no metales para formar iones complejos. Los cuatro primeros elementos del grupo reaccionan con facilidad con los hidrocarburos, obtenindose los halogenuros de alquilo. LANTNIDOS, grupo de elementos qumicos del sistema peridico conocidos tambin como tierras raras. Este grupo incluye los elementos con nmeros atmicos del 58 al 70, que nombrados por orden son: cerio, praseodimio, neodimio, promecio, samario, europio, gadolinio, terbio, disprosio, holmio, erbio, tulio e iterbio, aunque con frecuencia, el lantano tambin se incluye en este grupo METALES, grupo de elementos qumicos que presentan todas o gran parte de las siguientes propiedades fsicas: estado slido a temperatura normal, excepto el mercurio que es lquido; opacidad, excepto en capas muy finas; buenos conductores elctricos y trmicos; brillantes, una vez pulidos, y estructura cristalina en esta METALES ALCALINOS, serie de seis elementos qumicos en el grupo 1 (o IA) del sistema peridico. Comparados con otros metales son blandos, tienen puntos de fusin bajos, y son tan reactivos que nunca se encuentran en la naturaleza si no es combinados con otros elementos. Son poderosos agentes reductores, o sea, pierden fcilmente un electrn, y reaccionan violentamente con agua para formar hidrgeno gas e hidrxidos del metal, que son bases fuertes. Los metales alcalinos son, por orden de nmero atmico creciente: litio, sodio, potasio, rubidio, cesio y francio. Del francio existen solamente istopos radiactivos. METALES ALCALINOTRREOS, serie de seis elementos qumicos que se encuentran en el grupo 2 (o IIA) del sistema peridico. Son poderosos agentes reductores, es decir, se desprenden fcilmente de los electrones. Son menos reactivos que los metales alcalinos, pero lo suficiente como para no existir libres en la naturaleza. Aunque son bastante frgiles, los metales alcalinotrreos son maleables y dctiles.

Conducen bien la electricidad y cuando se calientan arden fcilmente en el aire. Los metales alcalinotrreos son, por orden de nmero atmico creciente: berilio, magnesio, calcio, estroncio, bario y radio. Sus xidos se llaman tierras alcalinas.

Tabla peridica de los elementos1 Grupo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 III IV VI VII VII VIII I A II A VA VIII VIII VIII I B II B III BIV B V B VI B A A A A B 0 Periodo 1 2 1 H He 3 4 5 6 7 8 9 10 2 Li Be B C N O F Ne 11 12 13 14 15 16 17 18 3 Na Mg Al Si P S Cl Ar 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 55 56 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 6 * Cs Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 87 88 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 7 ** Fr Ra Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo Lantnidos ActnidosAlcalinos Metales del bloque p

57 La 89 ** Ac *

58 Ce 90 Th

59 Pr 91 Pa

60 Nd 92 U

61 Pm 93 Np

62 Sm 94 Pu

63 Eu 95 Am

64 Gd 96 Cm

65 Tb 97 Bk

66 Dy 98 Cf

67 Ho 99 Es

68 Er 100 Fm

69 Tm 101 Md

70 Yb 102 No

71 Lu 103 Lr

Alcalinotrreos Metaloides

Lantnidos No metales

Actnidos Halgenos

Metales de transicin Gases nobles y Transactnidos

PROPIEDADES PERIODICAS. Ciertas propiedades de los elementos pueden predecirse en base a su posicin en la tabla peridica, sobre toda en forma comparativa entre los elementos. ELECTRONEGATIVIDAD.- Es una medida de la traccin que ejerce un tomo de una molcula sobre los electrones del enlace. En la tabla peridica la electronegatividad en los periodos aumenta hacia la derecha y en los grupos aumenta hacia arriba.

AFINIDAD ELECTRNICA.- Cantidad de energa desprendida cuando un tomo gana un electrn adicional. Es la tendencia de los tomos a ganar electrones. La afinidad electrnica aumenta en los periodos hacia la derecha, y en los grupos hacia arriba. ENERGA DE IONIZACIN.- Cantidad de energa que se requiere para retirar el electrn ms dbilmente ligado al tomo. La energa de ionizacin en los periodos aumenta hacia la derecha y en los grupos, aumenta hacia arriba.

RADIO ATMICO.- El radio atmico es la distancia media entre los electrones externos y el ncleo. En trminos generales, el radio atmico aumenta hacia la izquierda en los periodos, y hacia abajo en los grupos. A continuacin se muestran los radios atmicos de los elementos representativos expresados en picmetros. CARCTER METLICO.- La divisin entre metales y no metales es clara en la tabla. El carcter metlico se refiere a que tan marcadas son las propiedades metlicos o no metlicos con respecto a otros elementos. El carcter metlico aumenta en los periodos hacia la izquierda y en los grupos hacia abajo.

Ejemplos:

1)

Decreciente de afinidad electrnica Ra, Fe, N, Cu, W: Decreciente significa de mayor a menor, si es afinidad electrnica, los ms grandes estn arriba a la derecha, entonces ordenamos hacia abajo y hacia la izquierda, usando el smbolo > (mayor que).

N>Cu>Fe>W>Ra

2)

Creciente de electronegatividad Zn, Rb, O, Cr, Al Creciente significa de menor a mayor, si es electronegatividad, los menos electronegativos estn abajo a la izquierda. Se ordenan de abajo hacia arriba, de izquierda a derecha y utilizando el smbolo < (menor que.)

RbF

4)

Creciente de carcter metlico Ag, P, Ir, Ba, Ga De menor a mayor, los menos "metlicos" estn a la derecha y arriba, entonces ordenamos hacia la izquierda y hacia a bajo.

P