Los átomos y sus enlaces

(1)

Los

á

tomos y sus enlaces

Unidad 11

Demó

Dem

ócrito

crito

Dalton

Thompson

Rutherford

El modelo nuclear de

(2)

Nú

N

úcleo central / carga positiva / protones.

cleo central / carga positiva / protones.

Corteza / carga negativa / electrones.

Relació

Relaci

ón tama

n tamañ

ño n

o nú

ú

cleo / á

cleo /

átomo.

tomo.

El modelo nuclear de

á

tomo

El modelo de

Bohr

Órbitas circulares de

Ó

rbitas circulares de

energ

energí

ía fija.

a fija.

Nivel de energí

Nivel de energ

ía =

a =

ó

órbita.

rbita.

Salto de energí

Salto de energ

ía

a →

→

emisi

emisió

ó

n de luz

Corteza at

(3)

La aportaci

ó

n de

Sommerfiel

Cada nivel

→

varios subniveles

varios

subniveles: s, p, d, f

: s, p, d, f.

.

Electrones por nivel

–

– Tabla libro (Tabla libro (pgpg.183).183)

–

– 2 2 nn²²

Corteza at

Corteza ató

ó

mica. Niveles energé

mica. Niveles energ

éticos

ticos

3. Sistema peri

(4)

Repaso

Periodo (fila), grupo (columna).

Z: nú

Z: n

ú

mero ató

mero at

ómico.

mico.

–

– Protones. Es lo que determina que Protones. Es lo que determina que áátomo sea tomo sea un elemento u otro. H=1, He=2,

un elemento u otro. H=1, He=2, LiLi=3=3……

A: nú

A: n

ú

mero má

mero m

ásico.

sico.

–

– Protones (pProtones (p++_{) + Neutrones (n}_{) + Neutrones (n}00_)._).

Ademá

Adem

ás el

s el á

átomo tiene e

tomo tiene e

-

-–

– Si es neutro pSi es neutro p++ _{= e}_{= e}-

-3. Sistema peri

3. Sistema perió

ódico de los elementos

dico de los elementos

59 59 27 27CoCo3+3+ 158 158 64 64 34 34 43 43 133 133 55 55 48 48 22 22TiTi 21 21 10 10 21 21 10 10NeNe 32 32 18 18 S S22- -A A Z Z e e- -n n00 p p++ S Síímbolombolo

3. Sistema peri

(5)

158 158 64 64 64 64 94 94 64 64 158 158 64 64GdGd 59 59 27 27 24 24 32 32 27 27 59 59 27 27CoCo3+3+ 77 77 34 34 34 34 43 43 34 34 77 77 34 34SeSe 133 133 55 55 55 55 78 78 55 55 133 133 55 55CsCs 48 48 22 22 22 22 26 26 22 22 48 48 22 22TiTi 21 21 10 10 10 10 11 11 10 10 21 21 10 10NeNe 32 32 16 16 18 18 16 16 16 16 S S22- -A A Z Z e e- -n n00 p p++ S Síímbolombolo

3. Sistema peri

3. Sistema perió

ódico de los elementos

dico de los elementos

Repaso Repaso

IsIsóótopos.topos.

–

– Átomos del mismo elemento (mismo nÁtomos del mismo elemento (mismo núúmero mero protones) con distinto n

protones) con distinto núúmero de neutrones. Z mero de neutrones. Z igual, A desigual.

igual, A desigual.

Iones.Iones.

–

– Átomos del mismo elemento con distinto nÁtomos del mismo elemento con distinto núúmero mero de electrones.

de electrones. –

– AnióAnión (n (--) / Cati) / Catióón (+)n (+)

Masa atMasa atóómica. mica.

–

– Media ponderada de la masa de sus isóMedia ponderada de la masa de sus isótopos.topos. –

– Ejercicio resuelto 1.Ejercicio resuelto 1.

3. Sistema peri

(6)

Historia

BerzeliusBerzelius (1813): metales y no metales.(1813): metales y no metales.

NewlandsNewlands: ley de las octavas.: ley de las octavas.

–

– Si se colocan todos los elementos en orden Si se colocan todos los elementos en orden creciente de masas at

creciente de masas atóómicas, despumicas, despuéés de cada siete s de cada siete elementos aparece un octavo cuyas propiedades elementos aparece un octavo cuyas propiedades son semejantes a las del primero.

son semejantes a las del primero.

MeyerMeyer (1869): periodicidad volumen at(1869): periodicidad volumen atóómico.mico.

MedeleievMedeleiev: masas at: masas atóómicas crecientes.micas crecientes.

MoseleyMoseley (1911): n(1911): núúmero atmero atóómico creciente.mico creciente.

–

– WernerWernery Panethy Paneth(1952): sistema perió(1952): sistema periódico largo.dico largo.

3. Sistema peri

3. Sistema perió

ódico de los elementos

dico de los elementos

3. Sistema peri

(7)

Estructura electr

Estructura electróónicanica

sspspsdpsdpsfdpsfdpsspspsdpsdpsfdpsfdp – – 1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s 77 77 34 34SeSe 133 133 55 55CsCs 48 48 22 22TiTi 158 158 64 64GdGd 21 21 10 10NeNe

3. Sistema peri

3. Sistema perió

ódico de los elementos

dico de los elementos

Estructura electr

Estructura electróónicanica

sspspsdpsdpsfdpsfdpsspspsdpsdpsfdpsfdp – – 1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s 1s 1s22_2s_2s22_2p_2p66_3s_3s22_3p_3p66_4s_4s22_3d_3d1010_4p_4p44 77 77 34 34SeSe 1s 1s22_2s_2s22_2p_2p66_3s_3s22_3p_3p66_4s_4s22_3d_3d1010_4p_4p66_5s_5s22_4d_4d1010_5p_5p66_6s_6s11 133 133 55 55CsCs 1s 1s22_2s_2s22_2p_2p66_3s_3s22_3p_3p66_4s_4s22_3d_3d22 48 48 22 22TiTi 1s 1s22_2s_2s22_2p_2p66_3s_3s22_3p_3p66_4s_4s22_3d_3d1010_4p_4p66_5s_5s22_4d_4d1010_5p_5p66_6s_6s22_4f_4f88 158 158 64 64GdGd 1s 1s22_2s_2s22_2p_2p66 21 21 10 10NeNe

3. Sistema peri

(8)

Estructura electr

ó

nica

Todos los electrones de un grupo tienen el Todos los electrones de un grupo tienen el

mismo n

mismo núúmero de electrones en la mero de electrones en la úúltima ltima

capa. Se llaman electrones de valencia y

determinan el comportamiento qu

determinan el comportamiento quíímico del mico del

elemento y sus propiedades.

–

– Bloque s y d: el núBloque s y d: el número de electrones de la capa mero de electrones de la capa de valencia coincide con el n

de valencia coincide con el núúmero del grupo.mero del grupo. –

– Bloque p: el núBloque p: el número de electrones de la capa de mero de electrones de la capa de valencia se obtiene restando 10 al n

valencia se obtiene restando 10 al núúmero del mero del grupo.

grupo.

La ú

La

última capa que se llena indica el

ltima capa que se llena indica el

periodo del elemento.

3. Sistema peri

3. Sistema perió

ódico de los elementos

dico de los elementos

Ejercicios

Ejercicios tema: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.Ejercicios tema: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.

Escribe la configuraciEscribe la configuracióón electrn electróónica de los nica de los

á

átomos con los siguientes ntomos con los siguientes núúmeros meros at

atóómicos: 7, 19, 46, 36 e indica su posicimicos: 7, 19, 46, 36 e indica su posicióón n en la tabla peri

en la tabla perióódica.dica.

Ejercicios de aplicaciEjercicios de aplicacióón: 24, 25, 26, 27, 28.n: 24, 25, 26, 27, 28.

Problemas de sProblemas de sííntesis: 32, 37, 38.ntesis: 32, 37, 38.

Sistema peri

(9)

Enlace quEnlace quíímicomico: uni: unióón de n de

dos o m

dos o máás s áátomos para tomos para formar un sistema estable.

formar un sistema estable.

–

– MoléMoléculasculas: agrupaciones de : agrupaciones de un n

un núúmero fijo y pequemero fijo y pequeñño de o de á

átomos.tomos.

ElementosElementos: á: átomos iguales.tomos iguales.

CompuestosCompuestos: á: átomos tomos diferentes.

diferentes.

–

– CristalesCristales: agrupaciones de : agrupaciones de un n

un núúmero variable y grande mero variable y grande de

de áátomos.tomos.

4. Enlace qu

í

mico

1s 1s22_2s_2s22_2p_2p66_3s_3s22_3p_3p66_4s_4s22_3d_3d1010_4p_4p66 36 36KrKr 1s 1s22_2s_2s22_2p_2p66_3s_3s22_3p_3p66 18 18ArAr 1s 1s22 2 2HeHe 1s 1s22_2s_2s22_2p_2p66 10 10NeNe

Regla del octeto

–

– Cuando los Cuando los áátomos se unen tienden a tomos se unen tienden a ganar, perder o compartir electrones

ganar, perder o compartir electrones

hasta conseguir la estructura de gas noble

para su

para su úúltima capa. ltima capa.

4. Enlace qu

(10)

4. Enlace qu

í

mico

Cristales de un solo tipo de á

Cristales de un solo tipo de

átomos

tomos

Modelo del gas electró

Modelo del gas electr

ónico

nico

–

– Estructura tridimensional con cationes en Estructura tridimensional con cationes en los nudos.

los nudos.

–

– Nube o gas de electrones cedidos por los Nube o gas de electrones cedidos por los á

átomos que se desplaza por la red.tomos que se desplaza por la red.

5. Enlace met

(11)

Combinados salvo: Au

Combinados salvo:

Au,

, Ag

Ag, Cu,

, Cu, Pt

Pt.

.

Propiedades

–

– SSóólidos salvo Hg. lidos salvo Hg. TfTf desde 28desde 28ººCC CsCs y y GaGa hasta 3695

hasta 3695ººCCpara W.para W. –

– Conductores del calor. La estructura Conductores del calor. La estructura cristalina facilita la vibraci

cristalina facilita la vibracióón.n.

–

– Conductores de la Conductores de la electridadelectridad. Gas de . Gas de electrones.

electrones.

–

– DDúúctiles y maleables. La estructura facilita ctiles y maleables. La estructura facilita la ruptura en capa o hilos.

la ruptura en capa o hilos.

–

– Blandos y tenaces.Blandos y tenaces.

5. Enlace met

á

lico

Se forma entre dos á

Se forma entre dos

átomos que

tomos que

comparten uno o m

comparten uno o má

ás electrones. Cada

s electrones. Cada

par compartido es un enlace.

6. Enlace covalente

(12)

Diagrama de Lewis

– Símbolo del elemento

con tanto puntos como electrones en capa de valencia.

– Puntos se colocan

arbitrariamente en los 4 lados del símbolo.

– Cada par de electrones compartidos (enlace) se representa con un raya. – Se denomina valencia covalente al número de enlaces.

6. Enlace covalente

Sustancias moleculares

Fuerzas intramoleculares >

intermoleculares.

– Gases: O₂, N₂, H₂, NH₃ – Líquidos: H₂O

– Sólidos: yodo, azúcar, cera.

Composición

– Elementos no metálicos: oxígeno, ozono, tetrafósforo, octaazufre.

– Hidruros no metálicos: borano, silano, amoniaco, fosfina.

6. Enlace covalente

(13)

Cristales covalentes

Extensión del enlace covalente en el espacio.

– Fuerzas intermoleculares también grandes.

Compuestos

– Grafito (C), diamante (C), cuarzo (SiO₂).

Propiedades:

– Estables, duros, elevada temperatura de fusión, no conductores (salvo grafito) e insolubles.

6. Enlace covalente

Cristales covalentes

6. Enlace covalente

(14)

Lo forman cationes metálicos

y aniones no metálicos. Los

cationes pierden un electrón

que ganan los iones. Ambos

alcanzan la configuran del

gas noble más cercano.

7. Enlace i

ó

nico

Formación de la

red cristalina

– Formación de los iones. – Atracción eléctrica. – Formación de las redes.

7. Enlace i

(15)

Índice de coordinación

– Número de iones que rodea a otro ión de signo contrario.

7. Enlace i

ó

nico

Compuestos

– Sales binarias. – Óxidos metálicos. – Hidruros metálicos.

Propiedades:

– Sólidos con puntos de fusión elevados. – No conductores en la red, disueltos sí. – Duros y frágiles.