UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DIASTANCIA

QUÍMICA INORGÁNICA

CEAD JOSE ACEVEDO Y GOMEZ

TUTORA ANDREA YATE

GRUPO. 358001_101

ESTUDIANTES

NELSON MAURICIO BARAJAS BOHORQUEZ COD: 79870282

JUAN RICARDO ARANGO COD: 79662816

NESTOR ENRIQUE LEON FONSECA COD: 79728346

OSCAR DAVID SALCEDO COD: 79530015

RICHAR ANTONIO QUITIAN COD: 79890708

BOGOTA 2015

Desarrollo cuestionario Fase 1 tarea 2 1) Ejemplos que permitan establecer diferencia entre elementos, sustancias y

compuestas, con descripción de cada uno Tabla 1

Ejemplos Breve Descripción

Elementos

Oro, hidrogeno, oxigeno, aluminio, cloro , mercurio el carbono y a su vez están compuestos por átomos sin dejar de ser un elementos

Cualquier sustancia puar que no se puede descomponer por medios químicos ordinarios en dos o más sustancias diferentes y más simples

Sustancias

Agua, cloruro de sodio (sal), sacarosa(azúcar), oro, hierro , aluminio

Caracterizada por su composición definida y constante y por tener propiedades definidas y constantes bajo una serie de condiciones determinadas

Compuestos

Agua, sal, azúcar, aplicando corriente eléctrica se puede separar hidrógeno y oxígeno, sal en sodio y cloro, oxido de mercurio al calentarlo se separa el mercurio y el oxigeno

Cualquier sustancia pura que se puede descomponer por medios químicos o físicos, en dos o más sustancias diferentes y más simples

2) ¿Cuantos electrones posee los elementos con número atómico Z=31 y Z=48? Para el ejemplo la cantidad de electrones que posee un elemento es igual a el número atómico del mismo por lo cual se daría en Z=31 tendría igual cantidad de electrones 31 y 48 electrones para Z=48. 3) Si la representación de un átomo es 1s2 2s2 2p5, cuáles de las siguientes aseveraciones son ciertas

a) Tiene 2 niveles energéticos b) Tiene 3 orbitales p en el segundo nivel c) Le falta por llenar un orbital d) Tiene número atómico nueve

4) En los átomos poli electrónicos existe un efecto protector por parte de los electrones cercanos al núcleo, que reduce la atracción electroestática entre los

protones del núcleo, que tienen carga positiva y los electrones externos. A este efecto se le conoce como: a) Distribución parcial de cargas b) Carga formal efectiva2 c) Carga neta electrónica d) Carga nuclear efectiva 5) Completar la tabla 2:

Tabla 2

Elemento

Protones

Neutrones

Electrones

Número de masa

U 92 146 92 238

Na 11 12 11 23

Ca2+ 20 20 20 40,08

S 16 16 16 32,06

6) El radio atómico del sodio en el sodio metálico es de 1,90 Å. Calcular el volumen de un mol de átomos de sodio en el sodio metálico y el porcentaje del volumen atómico-gramo ocupado por los átomos. Tengo dudas en la manera correcta de resolver este ejercicio, creo que hay dos maneras de resolverlo, la primera tomar el átomo de sodio como una esfera regular de ser así, el volumen de unas esfera regular esta dodo por 4/3* PI * r3

ahora como el radio es 1,9Å nos daría un volumen de 79,58Å3 que sería su volumen y creería que sería el mismo porcentaje atómico-gramo No estoy seguro 7) En cada uno de los siguientes pares, indique cuál será el ion de mayor diámetro. Justificar la respuesta mediante la configuración electrónica. a) Mn++ y Zn++ b) Ti++ y Fe++ c) F- y O= d) S= y Se=

a) Mn b) Ti c) O d) Se.

Al aumentar el número atómico de los miembros de una familia disminuye su

potencial de ionización (los electrones más externos están más alejados del

núcleo positivo, y los electrones internos actúan de pantalla disminuyendo su

acción sobre los electrones externos). La electroafinidad, energía desprendida por

un ion gaseoso que recibe un electrón y pasa a átomo gaseoso, es igual en valor

al potencial de ionización y disminuye al aumentar el número atómico de los

miembros de una familia. La electronegatividad es la tendencia de un átomo a

captar electrones. En una familia disminuye con el número atómico y en un

período aumenta con el número atómico.

8) Realizar una breve descripción de la siguiente figura que resulta al graficar el radio atómico de algunos elementos contra el número atómico.

Lo que se observa en este gráfico, es el tamaño del radio atómico, el tamaño del

radio atómico en la tabla periódica es más grande en el grupo 1A - el elemento

con más radio atómico que se muestra en la gráfica es el Cs, que se encuentra en

el grupo 1A pero en el periodo 6, estos elementos tienen más radio atómico

porque el núcleo de ellos no puede atraer los electrones con suficiente fuerza por

ende tienden a estar separados del núcleo (Hace que el radio atómico sea más

grande) - todo lo contrario sucede con los elementos que están en el grupo 7A de

la tabla periódica, que se representan en la gráfica como: (F, Cl, Br), que por tener

más fuerza de atracción a sus electrones hacen que los radios atómicos sean más

pequeño, el elemento con radio atómico más pequeño de toda la tabla periódica

correspondería al F, ya que atrae con mucha fuerza a sus electrones. 9) Escribir el símbolo atómico (A

ZX) para cada uno de los isótopos que se describen a continuación. a. Z=6, número de neutrones igual a 7 b. El isótopo del carbono con número de masa de 13 c. Z=19, A=44 d. El isótopo del calcio con número de masa de 41 e. El isótopo que tiene 19 protones y 16 neutrones

a. 146C

b. 136C

c. 4419K

d. 4120C

Se llaman isótopos cada una de las variedades de un átomo de cierto elemento

químico, los cuales varían en el núcleo atómico. El núcleo presenta el mismo

número atómico (Z), constituyendo por lo tanto el mismo elemento, pero presenta

distinto número másico (A).

Los diferentes átomos de un mismo elemento, a pesar de tener el mismo número

de protones y electrones (+ y -), pueden diferenciarse en el número de neutrones.

Puesto que el número atómico es equivalente al número de protones en el núcleo,

y el número másico es la suma total de protones y neutrones en el núcleo, los

isótopos del mismo elemento sólo difieren entre ellos en el número de neutrones

que contienen.

En la notación científica, los isótopos se identifican mediante el nombre del

elemento químico seguido del número de nucleones (protones y neutrones) del

isótopo en cuestión, por ejemplo hierro-57, uranio-238 y helio-3; en la notación

simbólica, el número de nucleones se denota como superíndice prefijo del símbolo

químico, en los casos anteriores: 57Fe, 238U y 3He.

10) Explicar porque la reactividad de los elementos del grupo VII A es tan elevada al compararla con la de los gases nobles. ¿Serán los gases nobles nocivos para el medio ambiente? Los Halógenos: Los elementos del grupo VII A están constituidos por los elementos no metálicos: flúor, cloro, bromo, yodo y ástato. Son elementos bastantes reactivos porque por su estructura electrónica final (ns2p5) tiende a estabilizarse completando el octeto final para lo cual capturan un electrón o lo comparten dando lugar así a compuestos iónicos o covalentes respectivamente.

Los gases nobles o gases inertes, están situados en el grupo VIII A de la tabla periódica: helio, neón, argón, criptón, xenón y radón.

Todos ellos tienen 8 electrones en su última capa (a excepción del helio que completa su única capa con 2 electrones) y debido a ello son completamente inertes. Debido a que los gases nobles tienen carácter inerte, es decir, no reaccionan con ningún compuesto o elemento químico, se puede decir que estos elementos no representan riesgo para el medio ambiente. 11) Describir como es el comportamiento de la reactividad en la tabla periódica. ¿Existe una tendencia generalizada en los grupos y periodos?, ¿Cuál es el elemento más reactivo de la tabla periódica?, ¿Cómo es la reactividad de los metales de transición?

La atracción que sufren los electrones de valencia no sólo dependen de la carga

nuclear efectiva, sino también de la distancia del e− al núcleo (ley de Coulomb). Por ello, la reactividad de los átomos dependerá de ambos factores. Por tal

motivo, los metales serán tanto más reactivos cuanto menor 𝑍∗ y mayor distancia al núcleo, es decir, cuando pierden los e− con mayor facilidad. Ejemplo: El e− 4s del K es más reactivo que el 3s del Na Sin embargo, los no-metales serán más reactivos a mayor 𝑍∗ y menor distancia al

núcleo, es decir, cuando los 𝑒− que entran sean más atraídos. Ejemplo: El e− que capture el F será más atraído que el que capture el O o el CL Existen tendencias periódicas de las propiedades de los elementos, están cambian de forma bastante gradual a lo largo de un periodo o al descender por un grupo, estas propiedades incluyen:

Radio atómico e iónico

Energía de ionización

Puntos de fusión y ebullición

Densidad y conductividad

El elemento más reactivo de la tabla periódica es el Flúor, además este gas tiene

la mayor electronegatividad y es venenoso.

Los metales de transición tienden a ser más duros y quebradizos, con puntos de

fusión y ebullición más altos que los demás metales, son mucho menos reactivos

que los metales alcalinos y alcalinotérreos.

12) Como se logrará explicar que los valores de la afinidad electrónica del azufre sean tan diferentes:

Primera afinidad electrónica: 200 kJ/mol Segunda afinidad electrónica: -649 kJ/mol.

La afinidad electrónica, representa la ganancia de un electrón, la adición de un electrón es un proceso exotérmico, es decir que libera energía, cuando se produce. Generalmente son los no metales los que ganan electrones o los roban. Existen energía de ionización que son secuenciales, generalmente, la primera afinidad electrónica es exotérmica (signo positivo), por ende se observa como el azufre libera energía y la segunda es endotérmica (signo negativo) en el último caso se necesita ingresar energía al sistema para que se agregue el electrón. 13) Consultar como influye la presencia de los óxidos de nitrógeno en el proceso de formación del ozono de la estratosfera. Ilustrar con reacciones. ¿Cuáles son las fuentes más comunes para la formación de los óxidos de nitrógeno?

De los ocho óxidos que puede formar el nitrógeno, sólo tres aparecen en la atmósfera, ya que el resto son inestables: monóxido de dinitrógeno (N2O), monóxido de nitrógeno (NO) y dióxido de nitrógeno (NO2), los tres en estado gaseoso. Características: N2O, incoloro, no tóxico ni inflamable; NO, incoloro e inodoro, no inflamable, tóxico, que interviene en procesos fotoquímicos troposféricos; NO2, pardo-rojizo, tóxico y asfixiante, que interviene en procesos fotoquímicos troposféricos. Fuentes: el N2O procede fundamentalmente de fuentes naturales y actividades agrícolas; la principal es la desnitrificación microbiana del nitrógeno de origen proteico. El NO y el NO2 tienen un origen principalmente antropogénico, en especial en reacciones de combustión a temperatura elevada. Como consecuencia, se aprecian variaciones debidas, entre otros factores, a la actividad productiva y de transporte; así, en el Gráfico 2, en que se señalan los valores de inmisión de óxidos de nitrógeno en la Rochapea, Pamplona, entre el 1 de julio y el 28 de agosto de 2003, los mínimos corresponden con las jornadas festivas. Proceso de formación a través de dos reacciones, siendo la primera muy endotérmica, es decir, que sólo ocurre a temperatura muy elevada; el equilibrio de la segunda se desplaza de forma rápida hacia la izquierda conforme se reduce la temperatura, por lo que es de esperar una mayor proporción de NO: N2 + O2 --------> 2 NO 2 NO + O2 <----------> 2 NO2 Ciclo fotolítico de los óxidos de nitrógeno: ocurre en la atmósfera, por acción de la luz solar (hv, de longitud de onda, λ = 380 nm), incrementándose la proporción de NO presente y apareciendo el ozono como contaminante secundario: NO2 + hv< --> O + NO O2 + O ---------> O3 O3 + NO------> NO2 + O2 Evolución en la atmósfera: Oxidación diurna, a partir de radicales hidroxilo (HO-) e hidroxiperoxilo (HO2-), que se ve favorecida en áreas con presencia de monóxido de carbono: HO- + NO --------> HNO2 HO- + NO2------> HNO3 HO2- + NO---> NO2 + HO- HO2- + NO2--------> O2 + HNO2 Oxidación nocturna, a partir de ozono: O3 + NO2 ->NO3 + O2 NO3 + NO2-> 2 HNO3

14) ¿Cuáles son las propiedades del oxígeno diatónico?, ¿Por qué esta es una sustancia paramagnética?, ¿Qué tipos de compuestos puede formar el oxígeno? Elemento químico gaseoso, símbolo O, número atómico 8 y peso atómico 15.9994. Es de gran interés por ser el elemento esencial en los procesos de respiración de la mayor parte de las células vivas y en los procesos de combustión. Es el elemento más abundante en la corteza terrestre. Cerca de una quinta parte (en volumen) del aire es oxígeno. Es el principal gas en la vida de los humanos. Sustrato fundamental del metabolismo aerobio, encargado y estimulante de todas las reacciones de óxido reducción que ocurren en el metabolismo oxidativo de los nutrientes. Es una molécula diatónica compuesta por dos átomos de oxígeno. El oxígeno gaseoso no combinado suele existir en forma de moléculas diatómicas, O2, pero también existe en forma triatómica, O3, llamada ozono. En condiciones normales el oxígeno es un gas incoloro, inodoro e insípido; se condensa en un líquido azul claro. El oxígeno es parte de un pequeño grupo de gases ligeramente paramagnéticos, y es el más paramagnético de este grupo. El oxígeno líquido es también ligeramente paramagnético. ¿Por qué esta es una sustancia paramagnética? El oxígeno es parte de un pequeño grupo de gases ligeramente paramagnéticos, y es el más paramagnético de este grupo. El oxígeno líquido es también ligeramente paramagnético; sustancias paramagnéticas (para=cerca), quiere decir que tienen una fuerza magnética intermedia entre las sustancias ferromagnéticas, se caracteriza por tener electrones desapareados de acuerdo con la regla de máxima multiplicidad de Hund Qué tipos de compuestos puede formar el oxígeno? Puede formar compuestos como: óxidos, hidróxidos, oxiácidos, compuestos orgánicos y por supuesto oxígeno y ozono. Entre los compuestos binarios más abundantes de oxígeno están el agua, H2O, y la sílica, SiO2; componente principal de la arena. De los compuestos que contienen más de dos elementos, los más abundantes son los silicatos, que constituyen la mayor parte de las rocas y suelos. Otros compuestos que abundan en la naturaleza son el carbonato de calcio (caliza y mármol), sulfato de calcio (yeso), óxido de aluminio (bauxita) y varios óxidos de hierro, que se utilizan como fuente del metal. 15) Al observar la tabla 3, donde se encuentran los puntos de fusión y de ebullición de algunos elementos y desde el conocimiento de sus propiedades periódicas. ¿Cómo se podrá explicar este comportamiento?

Tabla 3

Propiedad física F CL Br I

Punto de fusión (°C) -223 -102 -7 114

Punto de ebullición (°C) -187 -35 59 183

En los Halógenos los puntos de fusión y ebullición aumentan al descender en el

grupo. Las energías de ionización de los halógenos presentan valores muy altos

que van disminuyendo al aumentar el número atómico.

Las tendencias en los puntos de fusión y ebullición pueden ser usadas como una

medida de las fuerzas de atracción entre átomos o moléculas.

Dentro de los Halógenos (grupo 17 o VIIA) los puntos de fusión y ebullición se

incrementan por lo que a temperatura ambiente, el flúor y el cloro son gases, el

bromo es un líquido y el yodo es un sólido a medida que se desciende por este

grupo periódico. Esto indica que las fuerzas intramoleculares se vuelven más

fuertes al descender por el grupo.

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