QUÍMICA
INORGÁNICA
BIBLIOGRAFIA GENERAL
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Los dos primeros elementos de este grupo juegan un papel extraordinario: el C forma parte de todos los compuestos orgánicos (soporte de la vida) y el Si, en forma de silicatos, estructura la litosfera sobre la cual esta vida se asienta.
En palabras del Prof. Atkins el carbono es uno de los elementos primordiales para la vida y la inteligencia mientras que Si (y Ge) lo son para la tecnología electrónica y la inteligencia artificial.
Estructura del diamante
En el diamante los enlaces entre los átomos de C son covalentes simples, cada par electrónico del enlace se halla ubicado en un OM
, por esta razón se dice que el par se halla localizado por que pertenece exclusivamente a los 2 átomos de C.
La distribución espacial de los átomos de C hace que el diamante tenga estructura cristalina compacta.
Estructura del grafito
láminas hexagonaleses un polímero bidimensional
el orbital
extendido o
deslocalizado contribuye a
la estabilidad del grafito
Diferencias entre el diamante y el grafito
La longitud del enlace en el diamante (1,54 Å )es
mayor, por que la longitud corresponde a un enlace covalente simple, en cambio, en el grafito la longitud
del enlace es menor por que 2 átomos de C están unidos por una longitud correspondiente a un enlace
covalente simple + 1/3 de doble enlace.
El grafito es mas estable que el diamante, porque
el enlace C-C tiene una menor energía debido a la existencia del orbital deslocalizado.
El diamante es una sustancia dura por tener una
estructura cristalina compacta debido a la distribución tetraédrica de los átomos, en cambio, el grafito es
blando por estar formado por laminas hexagonales superpuestas, unidos por débiles fuerzas de van der Waals. Las láminas pueden deslizarse entre si, por esto
al grafito se lo utiliza como lubricante.
El grafito conduce la corriente eléctrica debido a que
al aplicarse una diferencia de potencial en el sentido de las laminas, los electrones ubicados en el OM pueden desplazarse como un flujo electrónico, en el sentido de
las laminas, en cambio el diamante no conduce la corriente por que tiene pares electrónicos localizados
Carburos
son combinaciones binarias de C y un
elemento de electronegatividad igual
o inferior
Clasificación:
•
carburos iónicos
•
carburos moleculares
CARBUROS IÓNICOS
Los forman los elementos más electropositivos
(alcalinos y alcalinotérreos) así como Cu, Ag, Au.
Estas estructuras se pueden describir como
empaquetamientos de cationes metálicos y
aniones acetiluro.
Si en la descomposición de un carburo
iónico por acción del agua se
desprende gas metano el carburo es
un metánido
Algunos elementos de los grupos
IA,
IIA,
IIIA,
como
así
también el Cu
+, Ag
+y
Zn
2+
Si en la reacción del carburo con el agua
se desprende gas acetileno (C
2H
2) el
carburo es un acetiluro.
CARBUROS INTERSTICIALES
átomos de C en las cavidades octaédricas de las estructuras compactas de los metales de
CARBUROS COVALENTES
Se forman cuando la electronegatividad del elemento es semejante a la del C
(por ejemplo B o Si)
Compuestos oxigenados del carbono
El C forma los siguientes óxidos: CO, CO2, C3O2.El subóxido de carbono, C3O2, es un gas lineal, inestable. ( O=C=C=C=O )
No se encuentra al estado libre
Se lo encuentra en forma combinada (silicatos y de
sílice (SiO2).
Los silicatos entran en la constitución de compuestos
tales como la mica, arcilla, talco, granito, asbesto, feldespato.
El Si al estado puro es un sólido color gris azulado
brillante, con punto de fusión elevado , 1410°C.
Desde un punto de vista químico se comporta como un
no metal
Tiene propiedades semi-conductoras, por eso se lo
usa en transistores.
El Si es un polímero tridimensional, cada Si tiene una
estructura tetraédrica , hibridación sp3 .
Compuestos del silicio
HALOSILANOS
En presencia de AlCl3 se puede
reemplazar en forma controlada los H de los silanos por átomos de Cl o Br
HALOALQUILSILANOS
Por hidrólisis dan polímeros de elevada masa molecular denominados genéricamente
Propiedades de las siliconas
Las siliconas tienen las siguientes propiedades:
Se utilizan como aislantes por que no conducen
la corriente eléctrica.
Se utilizan como lubricante por que son
resistentes al calor.
Se utilizan en la impermeabilización de telas
por que tienden a repeler el agua.
No reaccionan con los fluidos corporales por
que tienen gran inercia fisiológica, por esto se
usan en prótesis cardíacas, en tendones
COMPUESTOS OXIGENADOS
El cuarzo amorfo, es decir, el SiO2 impuro constituye la arena o sílice.
Fórmula mínima del cuarzo:
Si + 4 O . ½ = Si + 2 O = SiO
2Cada átomo de Si tiene hibridación sp
3El SiO
2no reacciona con el agua, en
cambio, si es tratado con solución
concentrada de NaOH, se produce la
disolución lenta del SiO
2obteniéndose una
mezcla de silicatos que en el comercio se
vende con el nombre de vidrio soluble.
Oxoácidos:
No han sido aislados.
Sólo se los encuentra formando sales:
A. Silicatos de estructura finita
tienen dimensiones definidas
( formula química )
I -ORTOSILICATOS: SiO
46-III- METASILICATOS o silicatos cíclicos
(SiO
32-)
B. Silicatos de estructura infinita
no tienen dimensiones definidas
se repiten unidades de SiO
4I- PIROXENO
Contienen cadenas de SiO32- paralelas entre si que se
II- ANFÍBOLES:
Se forma una cadena doble de aniones cuando
los tetraedros alternos de dos cadenas simples
III- LAMINAS:
Se forma una lamina infinita de aniones cuando
gran numero de cadenas dobles ordenadas en
un plano comparten átomos de oxigeno de los
tetraedros alternos.
La característica de los silicatos
tridimensionales es que algunos iones de Si4+ son reemplazados por Al3+.
Debido a la estructura tridimensional, estos silicatos tienen estructura abierta por que existen huecos o conductos donde se ubican moléculas de agua y cationes. Dichos cationes pueden ser reemplazados con relativa facilidad .
Entre estos tipos de silicatos están las zeolitas, las cuales también pueden ser preparadas sintéticamente, en este caso se denominan permutitas .
También son ejemplos, los feldespatos que son los minerales mas comunes en la corteza terrestre, son duros y
térmicamente estables.
2 2 2 3 equilibrio desplazado CO + H O + CaCl CaCO + 2 HCl 2 2 2 3 2 se alcanza el K CO + H O + Ca(OH) Ps CaCO + 2 H O