Resumen. En busca de la estabilidad. Interacciones entre átomos: enlaces intra-inter atómicos

Resumen

En busca de la estabilidad

I Simetría de capas: ley del octeto

I A buscarse la vidatocan

Interacciones entre átomos: enlaces intra-inter atómicos

I ¿Qué puede pasar? Análisis de la casuística

I Compartir es vivir: enlaces iónico y covalente

En busca de la estabilidad (perdida)

Principio de mínima energía

I La naturaleza esultra vaga

I Siempre adopta configuraciones y estructuras de mínima energía

¿Y en el mundo atómico?

−

→

¡TAMBIÉN!

Estructura de capas cerradas

I Para los átomos, lascapas cerradas suponen estados máximamente simétricos

En busca de la estabilidad (perdida)

Principio de mínima energía

I La naturaleza esultra vaga

I Siempre adopta configuraciones y estructuras de mínima energía

¿Y en el mundo atómico?

−

→

¡TAMBIÉN!

Estructura de capas cerradas

I Para los átomos, lascapas cerradas suponen estados máximamente simétricos

En busca de la estabilidad (perdida)

Principio de mínima energía

I La naturaleza esultra vaga

I Siempre adopta configuraciones y estructuras de mínima energía

¿Y en el mundo atómico?

−

→

¡TAMBIÉN!

Estructura de capas cerradas

I Para los átomos, lascapas cerradas suponen estados máximamente simétricos

Estructura de capas cerradas

I Los átomos buscan siemprecapas cerradas−→Pierden o ganane−

I Los metales tienden a perdere−

I Tiene propiedadesparecidas entre ellos I Forman compuestossemejantes

I Están a la izquierda de la TP (capas incompletas con pocos

e−₎

Ej.:ns1_;ns2 _np1_,np2_{(n bajos...) nd}1_... I Los no metales tienden a ganare−

I _{También tienen propiedadesparecidas entre ellos} I También forman compuestossemejantes

I A la derecha de la TP (capas incompletas con muchose−)

Estructura de capas cerradas

I Los átomos buscan siemprecapas cerradas−→Pierden o ganane−

I Los metales tienden a perdere−

I _{Tiene propiedadesparecidas entre ellos} I Forman compuestossemejantes

I Están a la izquierda de la TP (capas incompletas con pocos

e−₎

Ej.:ns1_;ns2 _np1_,np2_{(n bajos...) nd}1_...

I Los no metales tienden a ganare−

I _{También tienen propiedadesparecidas entre ellos} I También forman compuestossemejantes

I A la derecha de la TP (capas incompletas con muchose−)

Estructura de capas cerradas

I Los átomos buscan siemprecapas cerradas−→Pierden o ganane−

I Los metales tienden a perdere−

I _{Tiene propiedadesparecidas entre ellos} I Forman compuestossemejantes

I Están a la izquierda de la TP (capas incompletas con pocos

e−₎

Ej.:ns1_;ns2 _np1_,np2_{(n bajos...) nd}1_... I Los no metales tienden a ganare−

I _{También tienen propiedadesparecidas entre ellos} I También forman compuestossemejantes

I A la derecha de la TP (capas incompletas con muchose−)

Formación de iones

I Los átomos neutros, por todo esto, formarán iones en la naturaleza

I Na+ (Z=11)

[Na] =1s22s2p63s1→[Na+_{] =1s}2_2s2_2p6

Ocho en la última capa

I F− _(Z=9)

[F] =1s22s22p5→[F−_{] =1s}2_2s2_2p6

Los odiosos ocho...

¿Qué ión tenderá a formar

Z

=

34?

I [Z=34] =1s2_2s2_2p6_3s2_3p6_3d10_4s2_4p4

I Le molará ganar dos electrones

I [Z=34]2− _{Ocho en la última capa}

¿Qué ión tenderá a formar

Z

=

54?

I [Z=54] =1s2 _2s2_2p6_3s2_3p6_3d10_4s2_4p6_4d10_5s2_5p6 I ¡Ya tiene capas cerradas!Ocho en la última capa

Los odiosos ocho...

¿Qué ión tenderá a formar

Z

=

34?

I [Z=34] =1s2_2s2_2p6_3s2_3p6_3d10_4s2_4p4 I Le molará ganar dos electrones

I [Z=34]2− _{Ocho en la última capa}

¿Qué ión tenderá a formar

Z

=

54?

I [Z=54] =1s2 _2s2_2p6_3s2_3p6_3d10_4s2_4p6_4d10_5s2_5p6 I ¡Ya tiene capas cerradas!Ocho en la última capa

Los odiosos ocho...

¿Qué ión tenderá a formar

Z

=

34?

I [Z=34] =1s2_2s2_2p6_3s2_3p6_3d10_4s2_4p4 I Le molará ganar dos electrones

I [Z=34]2− _{Ocho en la última capa}

¿Qué ión tenderá a formar

Z

=

54?

I [Z=54] =1s2_2s2_2p6_3s2_3p6_3d10_4s2_4p6_4d10_5s2_5p6

I ¡Ya tiene capas cerradas!Ocho en la última capa I [Z=54]es un gas noble

Los odiosos ocho...

¿Qué ión tenderá a formar

Z

=

34?

I [Z=34] =1s2_2s2_2p6_3s2_3p6_3d10_4s2_4p4 I Le molará ganar dos electrones

I [Z=34]2− _{Ocho en la última capa}

¿Qué ión tenderá a formar

Z

=

54?

I [Z=54] =1s2_2s2_2p6_3s2_3p6_3d10_4s2_4p6_4d10_5s2_5p6 I ¡Ya tiene capas cerradas!Ocho en la última capa

Excepciones al octeto...

I Como algunas capas no tienen ocho electrones, la reglase violará

Z=2 (He)

I Tiene capas cerradas y sólo ha necesitado dos electrones

I Es el primer gas noble

Electrones en orbitales

d

I Es un análisis más difícil

I Las capassemillenas también son estables Ej.:nd5

Excepciones al octeto...

I Como algunas capas no tienen ocho electrones, la reglase violará

Z=2 (He)

I Tiene capas cerradas y sólo ha necesitado dos electrones

I Es el primer gas noble

Electrones en orbitales

d

I Es un análisis más difícil

I Las capassemillenas también son estables Ej.:nd5

Excepciones al octeto...

I Como algunas capas no tienen ocho electrones, la reglase violará

Z=2 (He)

I Tiene capas cerradas y sólo ha necesitado dos electrones

I Es el primer gas noble

Electrones en orbitales

d

I Es un análisis más difícil

I Las capassemillenas también son estables Ej.:nd5

Ejercicios. Regla del octeto.

¿Y qué van a hacer los átomos

Enlaces

o cómo buscarse la vida atómicamente

I La interacción con otros átomos es la manera más sencilla de conseguir estructuras de capas cerradas

¡Trabajo en grupo!

¿Qué puede suceder?

I Que compartan electrones de una u otra forma

Enlaces

o cómo buscarse la vida atómicamente

I La interacción con otros átomos es la manera más sencilla de conseguir estructuras de capas cerradas

¡Trabajo en grupo!

¿Qué puede suceder?

I Que compartan electrones de una u otra forma

Enlaces

o cómo buscarse la vida atómicamente

I La interacción con otros átomos es la manera más sencilla de conseguir estructuras de capas cerradas

¡Trabajo en grupo!

¿Qué puede suceder?

I Que compartan electrones de una u otra forma

Cauística

(1) Compartir

e

_{por pares, tríos, tetradas...}

I Formación de compuestos (binarios, ternarios, cuaternarios...) P.Ej.:NaF, CO2,AuF3,H2SO4, CH3CH2CH3

(2) Compartir

e

_{en manada}

I Los átomos pierdene− _{colectivamente}

I Lose−

I pasan a formar parte de unanube

electrónica

I pertenecen a todos los átomos y a

ninguno en particular P.Ej.: Metales:Na,Cu,Au,U

Cauística

(1) Compartir

e

_{por pares, tríos, tetradas...}

I Formación de compuestos (binarios, ternarios, cuaternarios...) P.Ej.:NaF, CO2,AuF3,H2SO4, CH3CH2CH3

(2) Compartir

e

_{en manada}

I Los átomos pierdene− _{colectivamente}

I Lose−

I pasan a formar parte de unanube

electrónica

I pertenecen a todos los átomos y a

ninguno en particular P.Ej.: Metales:Na,Cu,Au, U

Enlace iónico

I El reparto es injusto:uno gana y el otro pierde

I Regla mnemotécnica:

I Puede definirse lavalencia electrónicade los átomos participantes

I _{Número de electrones que pierdes (+) o ganas (-)} I _Ej.:Na+ F−→NaF, _Val(Na) = +1, Val(F) = −1

I _{Estructura de Lewis:}

I Dibujo donde se muestran lose− de la última capa

Enlace iónico

I El reparto es injusto:uno gana y el otro pierde I Regla mnemotécnica:

I Puede definirse lavalencia electrónicade los átomos participantes

I _{Número de electrones que pierdes (+) o ganas (-)} I _Ej.:Na+ F−→NaF, _Val(Na) = +1, Val(F) = −1

I _{Estructura de Lewis:}

I Dibujo donde se muestran lose− de la última capa

Enlace iónico

I El reparto es injusto:uno gana y el otro pierde I Regla mnemotécnica:

I Puede definirse lavalencia electrónicade los átomos participantes

I _{Número de electrones que pierdes (+) o ganas (-)} I _Ej.:Na+ F−→NaF,

Val(Na) = +1, Val(F) = −1

I _{Estructura de Lewis:}

I Dibujo donde se muestran lose− de la última capa

Enlace iónico

I El reparto es injusto:uno gana y el otro pierde I Regla mnemotécnica:

I Puede definirse lavalencia electrónicade los átomos participantes

I _{Número de electrones que pierdes (+) o ganas (-)} I _Ej.:Na+ F−→NaF, _Val(Na) = +1, Val(F) = −1

I _{Estructura de Lewis:}

I Dibujo donde se muestran lose− de la última capa

Enlace iónico

I El reparto es injusto:uno gana y el otro pierde I Regla mnemotécnica:

I Puede definirse lavalencia electrónicade los átomos participantes

I _{Número de electrones que pierdes (+) o ganas (-)} I _Ej.:Na+ F−→NaF, _Val(Na) = +1, Val(F) = −1

I _{Estructura de Lewis:}

I Dibujo donde se muestran lose−de la última capa

Compuestos iónicos

Propiedades

I Fuerzas eléctricas intensas

I Sólidoscristalinosa T_amb I ↑T_f,↑ T_eb

I Los átomos están formando iones

I Muy solubles en sustancias

polares

I Duros y frágiles

I Conducen fundidos y en

disolución (cargas móviles), pero no sólidos

Ejercicios. Enlace iónico

Enlace covalente

I Es«justo»: los átomoscomparten electrones I Regla mnemotécnica

I Puede definirse lavalencia covalenteo covalencia

I _{Número de}e− _{que se comparten} I _Ej.:F− F−→F_2,

Coval(F) =1

Enlace covalente

I Es«justo»: los átomoscomparten electrones I Regla mnemotécnica

I Puede definirse lavalencia covalenteo covalencia

I _{Número de}e− _{que se comparten} I _Ej.:F− F−→F_{2, Coval}(F) =1

Enlace covalente

I Es«justo»: los átomoscomparten electrones I Regla mnemotécnica

I Puede definirse lavalencia covalenteo covalencia

I _{Número de}e− _{que se comparten} I _Ej.:F− F−→F_{2, Coval}(F) =1

Compuestos covalentes (i)

I Se denominamoléculaa la estructura formada mediante la unión covalente de no metales.

I Pueden presentarpropiedades y estructuras muy variablesen función de lasinteracciones intermoleculares.

I Sólidos y líquidos moleculares. Hielo, agua, cristales de azúcar I Redes covalentes. Diamante, grafito, grafeno, etc.

Compuestos covalentes (ii)

En general...

I Las cargas eléctricas no tienen movilidad

I Son malos conductores

I Redes covalentes(diamante, grafito)

I T_f,T_eb enormes

I No solubles en disolventes polares

Mala idea lavarte manchas de lápiz con agua...

I Muy duros pero frágiles (altamente anisótropos)

I Sustancias moleculares

I _{Sus propiedades dependen de si están formadas por moléculas}

polares o apolares.

I Pueden ser sólidos cristalinos (H₂O(l),I₂(s)), líquidos

Compuestos covalentes (ii)

En general...

I Las cargas eléctricas no tienen movilidad

I Son malos conductores

I Redes covalentes(diamante, grafito)

I T_f,T_eb enormes

I No solubles en disolventes polares

Mala idea lavarte manchas de lápiz con agua...

I Muy duros pero frágiles (altamente anisótropos)

I Sustancias moleculares

I _{Sus propiedades dependen de si están formadas por moléculas}

polares o apolares.

I Pueden ser sólidos cristalinos (H₂O(l),I₂(s)), líquidos

Compuestos covalentes (ii)

En general...

I Las cargas eléctricas no tienen movilidad

I Son malos conductores

I Redes covalentes(diamante, grafito)

I T_f,T_eb enormes

I No solubles en disolventes polares

Mala idea lavarte manchas de lápiz con agua...

I Muy duros pero frágiles (altamente anisótropos)

I Sustancias moleculares

I _{Sus propiedades dependen de si están formadas por moléculas}

polares o apolares.

I Pueden ser sólidos cristalinos (H₂O(l), I₂(s)), líquidos

Ejercicios. Enlace covalente

Enlace metálico

I Es unacompartición(sic) colectiva dee−

I Se forma con elementos metálicos (¡Sorpresa!)

I Lose− _{se transfieren a unanube electrónicadeslocalizada}

I Se entiendesóloen términos cuánticos y su tratamiento está fuera de este curso

Enlace metálico

I Es unacompartición(sic) colectiva dee−

I Se forma con elementos metálicos (¡Sorpresa!)

I Lose− _{se transfieren a unanube electrónicadeslocalizada}

I Se entiendesóloen términos cuánticos y su tratamiento está fuera de este curso

Sustancias metálicas

Propiedades

I Hay una enorme cantidad dee− _{en la nube (gas electrónico)} I _{Conducen la electricidad (sólidos y fundidos)}

I En general son sólidos aT_ambyforman cristales

I T_f,T_eb variables, pero moderadamente altas I Son insolubles

Ejercicios finales. Enlace y propiedades

I Ej. 9, 11, 14 página 66