Preguntas detonadoras:
1.- ¿Qué tipos de
enlaces químicos existen y cuáles son las características de cada uno?
Son tres tipos de enlaces interatómicos:
Iónico
|
Covalente
|
Metálico
|
Iónico: se
da entre dos átomos de cargas distintas, uno con cargas positivas y el otro con
cargas negativas, formando un compuesto simple y se le conoce de igual manera
como enlace electro covalente.
Otra definición es el pegamento que
mantiene unidos a los iones en el compuesto final se llama enlace iónico. Entonces los metales que pierden sus
electrones con facilidad y los no metales, que fácilmente ganan electrones, se
forman muchos compuestos iónicos.
Sus características
son:
- Generan
enlaces muy fuertes entre sí.
- Enlaces
entre metales del grupo I y II y los no metales de los grupos VI y VII.
- En
soluciones acuosas son buenos conductores de electricidad.
- En
fase solida no conducen electricidad.
- Altos
puntos de fusión y ebullición.
Covalente: El enlace químico que se
forma cuando dos átomos comparten sus electrones se llama enlace covalente. Por medio de este mecanismo de no perder
sino compartir, ambos átomos adquieren niveles energéticos externos estables.
Los enlaces covalentes son
las fuerzas que mantienen unidos entre sí los átomos no metálicos (los
elementos situados a la derecha en la tabla periódica -C, O, F, Cl, ...). Estos
átomos tienen muchos electrones en su nivel más externo (electrones de
valencia) y tienen tendencia a ganar electrones más que a cederlos, para
adquirir la estabilidad de la estructura electrónica de gas noble. Por tanto,
los átomos no metálicos no pueden cederse electrones entre sí para formar iones
de signo opuesto.
Sus características
son:
- Bajas
temperaturas de fusión y ebullición.
- En
condiciones normales (25°), estas pueden ser sólidas, líquidas o gaseosas.
- Son
blandos en estado sólido.
- Son
aislantes de corriente eléctrica y calor.
- Son
solubles en agua.
Metálicos: Para explicar las propiedades características
de los metales (su alta conductividad eléctrica y térmica, ductilidad y
maleabilidad, ...) se ha elaborado un modelo de enlace metálico conocido como
modelo de la nube o del mar de electrones:
Los átomos de los metales tienen pocos
electrones en su última capa, por lo general 1, 2 ó 3. Estos átomos pierden
fácilmente esos electrones (electrones de valencia) y se convierten en iones
positivos, por ejemplo Na+, Cu2+, Mg2+. Los iones positivos resultantes se
ordenan en el espacio formando la red metálica. Los electrones de valencia
desprendidos de los átomos forman una nube de electrones que puede desplazarse
a través de toda la red. De este modo todo el conjunto de los iones positivos
del metal queda unido mediante la nube de electrones con carga negativa que los
envuelve.
Sus características
son:
- Baja
electronegatividad.
- Alta
conductividad térmica y eléctrica, los electrones pueden moverse con libertad
por la nube electrónica.
- Son
dúctiles (factibles de hilar) y maleables (factibles de hacer láminas), su
deformación no implica una rotura de enlaces ni una aproximación de iones de
igual carga, como ocurría en los compuestos iónicos por ejemplo.
- Los
puntos de fusión son moderadamente altos, la estabilidad de la red positiva
circundada por la nube de electrones es alta.
- Son
difícilmente solubles en cualquier disolvente, por el mismo motivo que
justifica el punto anterior. (Pensar en la forma de "atacar"el agua a
un compuesto iónico, en un metal que es "un todo uniforme" no existe
esa posibilidad.
2.- ¿Cuáles son los
criterios para identificar el tipo de enlace entre los elementos de una
molécula?
Se identifican
principalmente por su electronegatividad según sea el caso de cada uno de los
enlaces, lo representare en una tabla
ELECTRONEGATIVIDAD = ∆E
Si es ( 0 ) cero
|
Si es < 1.67
|
Si es > 1.67
|
Metálico
|
Covalente
|
Iónico
|
3.- Indica un ejemplo
de un compuesto con enlace o enlaces iónicos, incluyendo la configuración
electrónica de los elementos (antes de unirse) y la configuración electrónica
del compuesto. Calcula la diferencia de electronegatividad de los elementos
constituyentes.
HIPOCLORITO DE SODIO
(NaCIO)
-
Na sodio
|
-
Cl cloro
|
-
O Oxigeno
|
-
No atómico 11
|
-
No atómico 17
|
-
No atómico 8
|
-
Masa A. 22989
|
-
Masa A. 3545
|
-
Masa A. 15999
|
-
∆E 0.93
|
-
∆E 3.16
|
-
∆E 3.44
|
Configuración
Electrónica de elementos:
- Na 1s2
2s2 2p6 3s1
-
Cl 1s2
2s2 2p6 3s2 3p5
-
O 1s2
2s2 2p4
Configuración
Electrónica del compuesto:
-
Ci 17 + O8
-
17 + 8 = 25
-
MASA atómica de compuesto 25
Configuración electrónica de compuesto NaCLO 1s2 2s2
2p6 3s2
3p6 4s2
3d5
4.- Indica un ejemplo
de un compuesto con enlace o enlaces covalentes, incluyendo la estructura de
Lewis de los elementos y posteriormente del compuesto. Calcula la diferencia de
electronegatividad de los elementos constituyentes.
Agua como todos conocemos su fórmula es H2O,
que representan 2 moléculas de Hidrogeno y una de Oxigeno, la representación en
el modelo de Lewis es:
El hidrogeno en su representación de Lewis es:
El oxígeno en su representación de Lewis es
H•
El oxígeno en su representación de Lewis es:
La electronegatividad ( H
2.10 ) ( O 3.44 )
∆E = 2.10 – 3.44 = 1.34
∆E = 1.34 covalente no polar < 1.67
5.- Menciona, de forma
breve, las características principales de cada una de las nomenclaturas:
sistemática o IUPAC, stock y tradicional, indica un ejemplo (que no se haya
señalado en el foro) en donde se mencionen los tres tipos de nomenclatura.
IUPAC: La
función principal de la nomenclatura química es asegurar que la persona que
oiga o lea un nombre químico no albergue ninguna duda sobre el compuesto
químico en cuestión, es decir, cada nombre debería referirse a una sola
sustancia. Se considera menos importante asegurar que cada sustancia tenga un
solo nombre, aunque el número de nombres aceptables es limitado.
La Química
orgánica. Los compuestos orgánicos son los que contienen carbono, comúnmente enlazados con hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre, boro, fósforo y algunos halógenos. El resto de los compuestos se clasifican como compuestos
inorgánicos, los más comunes son los minerales. Estos se nombran según las
reglas establecidas por la IUPAC.
Stock: Consiste en colocar entre paréntesis e
inmediatamente después del nombre del elemento un número romano que indica el
estado de oxidación del mismo.
Tradicional: En este sistema de
nomenclatura se indica la valencia del elemento de nombre específico con una
serie de prefijos y sufijos. De manera general las reglas son:
·
Cuando el elemento solo tiene una valencia, simplemente se coloca el
nombre del elemento precedido de la sílaba “de” o bien se termina el
nombre del elemento con el sufijo –ico.
·
Cuando tiene dos valencias diferentes se usan los sufijos -oso e -ico.
·
Cuando tiene tres distintas valencias se usan los prefijos y sufijos.
Hipo, oso, ico, pre
6.- ¿Cuántos tipos de
reacciones químicas existen?, ¿describe cada tipo mencionado?
Tipos de Reacciones Químicas
Las reacciones
químicas pueden clasificarse de manera sencilla en cinco grandes
grupos. Existen otras clasificaciones, pero para predicción de los
productos de una reacción, esta clasificación es la más útil.
Reacciones de Síntesis o
Composición
En estas
reacciones, dos o más elementos o compuestos se combinan, resultando en un solo
producto.
Síntesis Química: la combinación de dos o mas
sustancias para formar un solo compuesto.
A + B à C
(donde A y B pueden ser elementos o compuestos)
|
Dos elementos
se combinarán para formar el compuesto binario correspondiente. En
este caso, el aluminio y el oxígeno formarán el óxido de
aluminio. La ecuación que representa la reacción es la siguiente:
4 Al (s)
+ 3 O2 (g) à 2 Al2O3 (s)
Reacciones
de Descomposición o Análisis
Estas
reacciones son inversas a la síntesis y son aquellas en la cuales se forman dos
o más productos a partir de un solo reactante, usualmente con la ayuda del
calor o la electricidad.
Descomposición Química: la formación de dos o mas
sustancias a partir de un solo compuesto.
A à B + C
(donde B y C pueden ser elementos o compuestos)
|
Solución:
Un compuesto
binario se descompone en los elementos que lo conforman. En este
caso, el óxido de mercurio (II) se descompone para formar los elementos
mercurio y oxígeno. La ecuación que representa la reacción es la siguiente:
2 HgO
(s) à 2 Hg (l) + O2 (g)
Reacciones
de Desplazamiento o Sustitución Sencilla
Estas
reacciones son aquellas en las cuales un átomo toma el lugar de otro similar
pero menos activo en un compuesto. En general, los metales
reemplazan metales (o al hidrógeno de un ácido) y los no metales reemplazan no
metales. La actividad de los metales es la siguiente, en orden de
mayor actividad a menor actividad: Li, K, Na, Ba, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Cd, Ni,
Sn, Pb, (H), Cu, Hg, Ag, Au. El orden de actividad de los no metales
más comunes es el siguiente: F, O, Cl, Br, I, siendo el flúor el más
activo.
Desplazamiento Químico: un elemento reemplaza a
otro similar y menos activo en un compuesto.
AB + C à CB
+ A ó AB + C à AC + B
(dónde C es un elemento más activo que un metal A
o un no metal B)
|
Solución:
El magnesio es
un metal más activo que el cobre y por tanto, lo reemplazará en el compuesto,
formando sulfato de magnesio. A la vez, el cobre queda en su estado
libre como otro producto de la reacción. La ecuación que representa
la reacción es la siguiente:
Mg (s) + CuSO4 (ac) à MgSO4 (ac) + Cu (s)
Solución:
El flúor es un
no metal más activo que el oxígeno y por tanto, lo reemplazará en el compuesto,
formando fluoruro de sodio. A la vez, el oxígeno queda en su estado
libre como otro producto de la reacción. La ecuación que representa
la reacción es la siguiente:
2 F2 (g)
+ 2 Na2O (ac) à 4 NaF (ac) + O2 (g)
Reacciones
de Doble Desplazamiento o Intercambio
Estas
reacciones son aquellas en las cuales el ion positivo (catión) de un compuesto
se combina con el ion negativo (anión) del otro y viceversa, habiendo así un
intercambio de átomos entre los reactantes. En general, estas
reacciones ocurren en solución, es decir, que al menos uno de los reactantes
debe estar en solución acuosa.
Doble Desplazamiento Químico: los reactantes
intercambian átomos – el catión de uno se combina con el anión del otro y
viceversa.
AB + CD à AD + CB
|
Solución:
En esta
reacción, la plata reemplaza al hidrógeno del ácido, formando cloruro de
plata. Al mismo tiempo, el hidrógeno reemplaza a la plata, formando
ácido nítrico con el nitrato. La ecuación que representa la reacción
es la siguiente:
AgNO3 (ac)
+ HCl (ac) à HNO3 (ac) + AgCl
(s)
Reacciones de Neutralización
Estas
reacciones son de doble desplazamiento o intercambio. Su
particularidad es que ocurren entre un ácido y una base y los
productos de la reacción son agua y una sal formada por el catión de la base y
el anión del ácido.
Por ejemplo, la
reacción entre el ácido sulfúrico y el hidróxido de sodio resulta en la
formación de agua y sulfato de sodio. La ecuación que representa
esta reacción es la siguiente:
H2SO4 (ac)
+ 2 NaOH (ac) à 2 H2O
(l) + Na2SO4 (ac)
Reacciones
de Combustión
Estas reacciones
ocurren cuando un hidrocarburo orgánico (un compuesto que contiene carbono e
hidrógeno) se combina con el oxígeno, formando agua y dióxido de carbono como
productos de la reacción y liberando grandes cantidades de
energía. Las reacciones de combustión son esenciales para la vida,
ya que la respiración celular es una de ellas.
Combustión: un hidrocarburo orgánico reacciona
con el oxígeno para producir agua y dióxido de carbono.
hidrocarburo + O2 à H2O
+ CO2
|
Solución:
En esta
reacción, la glucosa es un hidrocarburo que reacciona con el oxígeno,
resultando en los productos de la combustión – el agua y el dióxido de carbono.
La ecuación que representa la reacción es la siguiente:
C6H12O6 + O2 à H2O + CO2
7.- ¿Qué es balancear
una reacción?, ¿Cuáles son las diferencias que existen entre los distintos
tipos de balanceo de reacciones?
Una reacción
química es la manifestación de un cambio en la materia y la isla de un fenómeno
químico. A su expresión gráfica se le da el nombre de ecuación química, en la
cual, se expresan en la primera parte los reactivos y en la segunda los
productos de la reacción.
A + B C + D
Reactivos Productos
Para equilibrar o balancear ecuaciones químicas, existen
diversos métodos. En todo el objetivo que se persigue es que la ecuación
química cumpla con la ley de la conservación de la materia.
Métodos Tanteo, Redox ( Oxido reducción ), Algebraico,
8.- ¿Cómo se decide
qué tipo de balanceo utilizar?
Tanteo: Se emplea para balancear ecuaciones sencillas, tratando de igualar
ambos miembros.
Algebraico: Se puede utilizar para cualquier ecuación que no sea de
óxido-reducción.
Redox: Se utiliza para ecuaciones de óxido-reducción o también llamada
ecuación iónica.
9.- ¿Qué es mol y como se relaciona
con la masa?
Un mol es un número de partículas; ese número se
llama número de Avogadro y este es igual a 6.023 x 1023 Puede
referirse a átomos o moléculas o a otras partículas. Como por ejemplo a
electrones.
10.- Balancea la
siguiente reacción y calcula la masa obtenida de anhídrido sulfuroso (dióxido
de azufre) si reaccionan 100 g de disulfuro de hierro:
FeS2 + O3
→ Fe2 O3 + SO2
Elemento
|
Reactivos
|
Productos
|
Fe
|
1
|
2
|
S
|
2
|
1
|
O
|
3
|
5
|
4FeS2 + 11O3
→2Fe2 O3 + 8SO2
Elemento
|
Reactivos
|
Productos
|
Fe
|
2
|
2
|
S
|
2
|
2
|
O
|
5
|
5
|
Agrego 4 al Fe , 11 al O a los reactivos y compenso los
productos colocando 2 al Fe y 8SO2
Calcular masa
4FeS2 + 11O3
→2Fe2 O3 + 8SO2
4FeS2 + 11O3 →2Fe2
O3 + 8SO2
Masa molecular FeS2 = masa
atómica de Fe + 2 veces la masa atómica del azufre.
Fe = 55.845 + ( 32.06 )2
Masa molecular FeS2 =
55.845 + 64.12 = 119.965
g
Masa molecular de SO2 = masa
atómica del azufre + 2 veces la masa atómica del oxígeno
SO2 = 32.06 + ( 15.999
)2
Masa molecular de SO2 =
32.06 + 31.998 = 64.05
g
Pasar a moles
1.666 moles de SO2 (64.05 g de SO2 / 1 mol de SO2) = 106.70 g de SO
Estequiométricamente, o sea con 4
moles de bisulfuro de hierro se obtienen 8 moles de dióxido de azufre.
FUENTES:
Horacio G.(01/agosto/1996)Ciencias Naturales QUIMICA I.(2th
ed).San Lorenzo Tezonco 244.Direccion General de Educación Tecnológica
Industrial, SEP.
Concurso.cnice.(2016).enlaces
iónicos, covalentes recuperado de URL:http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/enlaces/covalente.htm
Monografías.com.(2016). Enlaces iónicos, covalentes,
polares. Propiedades y características.Recuperado.de.URL:http://www.monografias.com/trabajos98/propiedades-materiales-enlaces-ionicos-covalentes-polares-y-sus-caracteristicas
Platea.pntic.mec.es(febrero/2016).enlace químico/enlace metálico. Recuperado
de URL:http://platea.pntic.mec.es/~jrodri5/web_enlaces_quimicos/enlace_met
Am.schol.(febrero/2016).Reacciones Químicas. Recuperado de URL: http://www.amschool.edu.sv/paes/science/reacciones.htm
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