U3

UNIDAD 3. LOS ÁTOMOS Y EL SISTEMA PERIÓDICO. (Y FORMULACIÓN)

1. RECUERDA. 

Los átomos de oro son distintos a los de plata ya los de oxigeno, pero ¿en qué se diferencian? 

Los átomos se diferencian y se identifican por el número de protones. 

Es idéntico para todos los átomos de un mismo elemento 

Z = número atómico = número de protones (y tb el nº de electrone si el átomo es neutro)

A = número másico = numero de protones + número de neutrones. A = Z + N

N = número de neutrones N = A - Z 

A aquellos átomos de un mismo elemento que tienen el mismo número atómico (Z) y distinto número másico (A), es decir diferente número de neutrones, se les denomina Isótopos.

VER SIMULACION. CONSTRUCIÓN ÁTOMOS

EJERCICIO 1. El átomo de helio tiene dos neutrones y dos protones. Dado que el átomo es eléctricamente neutro, haz un dibujo de como están distribuidas las partículas fundamentales en el átomo de helio. 

EJERCICIO 2. Indica el nº de protones, electrones y neutrones de los siguientes átomos: a) Oxígeno Z=8, A=16; b) Hierro Z=26, A=56

1.  CONSTRUIR IONES. 

Un átomo es neutro, tiene la misma carga positiva que negativa.

Un ion es un átomo o grupo de átomos cargados eléctricamente. Hay dos tipos:

CATIÓN: es un ion con carga positiva que se forma cuando un átomo o grupo de átomos pierde algún electron.

ANIÓN:  es un ión con carga negativa que se forma cuando un átomo o grupo de átomos gana algún electrón.

VER SIMULACIÓN: CONSTRUCCIÓN DE IONES

EJERCICIO 3. Mediante la simulación puedes observar distintos iones + y -. Copia en tu trabajo tres iones de cada tipo.

EJERCICIO 4.  a) Un átomo neutro de litio tiene tres electrones y pierde uno ¿Qué ion se obtiene? ¿Es anión o catión? b) Un átomo neutro de flúor tiene nueve electrones y gana otro ¿Qué ion se obtiene? ¿Es anión o catión?

EJERCICIO 5.

3. SISTEMA PERIÓDICO DE LOS ELEMENTOS. 

A principios del siglo XIX se conocían 55 elementos químicos. Con el tiempo, el número de elementos fue creciendo y surgió la necesidad de ordenarlos y representarlos. Los elementos químicos se representan mediante unos símbolos designados por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC). 

Los símbolos se escriben con la primera letra de su nombre escrita en mayúscula o con las dos primeras , si la primera coincide para más de un elemento: C (carbono), Ca (calcio), Co (cobalto). Algunos nombres provienen del latín o el griego ((hierro: ferrum, plata: argentum,...) Otros nombres provienen del pais sonde se han descubierto o recuerdan a algún científico Po (polonio, en honor a Madame Curie, nacida en Polonia) 

3.1. ORDENACION DE LOS ELEMENTOS EN EL SISTEMA PERIODICO. 

Actualmente, el sistema periódico consta de 118 elementos ORDENADOS según su número atómico (Z). El sistema está dividido en siete filas, llamadas periodos, y 18 columnas, llamadas grupos. 

HAY QUE MEMORIZAR LOS ELEMENTOS REPERSENTATIVOS: Grupo y elementos (no metales de color verde), elementos y símbolos.

3.2. PROPIEDADES PERIÓDICAS.

-RADIO ATÓMICO: http://www.educaplus.org/sp2002/properiodicas/radatomico.html 

-ENERGÍA DE IONIZACIÓN: http://www.educaplus.org/sp2002/properiodicas/energioniza1.HTML 
-AFINIDAD ELECTRÓNICA: http://www.educaplus.org/sp2002/properiodicas/afinidad.HTML
- ELECTRONEGATIVIDAD: http://www.educaplus.org/sp2002/properiodicas/electroneg.html

4. UNIONES ENTRE ÁTOMOS. 

Aunque el número de elementos conocidos es 118, el número de compuesto es enorme. Entre naturales y artificiales existen alrededor de 10000000.

 Los átomos tienden a unirse con el fin de ser mas estables. Los gases nobles son muy estables (no necesitan unirse). Los demás elementos tienden a adquirir la estabilidad de la estructura electrónica de gas noble: ganando, perdiendo o compartiendo electrones

Las uniones pueden tener lugar de diferentes formas: 

4.1. ENLACE IÓNICO. 

Se da entre un METAL + NO METAL. 

El metal pierde electrones (queda cargado positivamente) y el no metal los gana (queda cargado negativamente). Al formarse iones de carga opuesta, éstos se atraen por fuerzas eléctricas intensas, quedando fuertemente unidos y dando lugar a un enlace iónico iónico

VER SIMULACIÓN I: FORMACIÓN DEL ENLACE IÓNICO

VER SIMULACIÓN II: FORMACIÓN DEL ENLACE IÓNICO

 Propiedades enlace iónico. 

Los enlaces iónicos son muy fuertes, por ello encontramos las siguientes propiedades:

- Altos puntos de fusión y ebullición. Son sólidos a temperatura ambiente.

- Solubles en AGUA 

- No conducen la electricidad en estado sólido, ya que sus cargas están fijas en la red cristalina, pero sí lo hacen en disolución o fundidos debido a que en estos casos los iones sí se pueden mover.

- Son duros, al ser fuerte la atracción entre iones, y frágiles, debido a las repulsiones que aparecen al desplazarse una capa sobre otra.

4.2. ENLACE COVALENTE.

Se da entre un NO METAL + NO METAL. 

Estos átomos 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.
En este caso el enlace se forma al compartir un par de electrones

VER SIMULACIÓN: FORMACIÓN DEL ENLACE COVALENTE

Propiedades enalces covalentes. Los compuestos covalentes moleculares : - Tienen puntos de fusión y ebullición bajos debido a que las  fuerzas entre las moléculas son débiles,

- No conducen la electricidad ya que no hay cargas ni electrones libres.

- Se disuelven en sustancias de las mismas carácteísticas.

4.3. ENLACE METÁLICO.

Se da entre un  METAL +  METAL.

Los átomos de los metales tienen pocos electrones en su última capa y los pierden fácilmente y se convierten en iones positivos, por ejemplo Na⁺, Cu²⁺, Mg²⁺. Los iones positivos resultantes se ordenan en el espacio formando la red metálica rodeados de una nube de electrones. 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.

VER SIMULACIÓN : FORMACIÓN DEL ENLACE METÁLICO

Propiedades del enlace metálico.

Tienen altos puntos de fusión y ebullición siendo sólidos a temperatura ambiente, a excepción del mercurio. - Presentan un brillo metálico. - No se disuelven con facilidad .

- Conducen muy bien la electricidad y el calor, gracias a los electrones libres.

- Son dúctiles y maleables. A diferencia de los compuestos iónicos el desplazamiento de una capa sobre otra no provoca repulsiones, aunque será necesaria una cierta fuerza para desplazar las capas.

CUESTIONES Y PROBLEMAS.

1. ¿Cómo están ordenados los elementos en el Sistema Periódico?

2. Completa: El Sistema Periódico actual tiene ….periodos y …..grupos. Los elementos de un mismo...…………. se caracterizan por tener sus propiedades físicas similares. Los elementos de un mismo...………..tienen propiedades químicas parecidas

3. ¿Cómo varía el carácter metálico de los elementos al desplazarnos hacia la derecha en un periodo? ¿Y cómo varía en un grupo?

4. Clasifica los siguientes elementos de más a mmenos carácter metálico: B, K, Se, Fe, F

5. El magnesio se une al bromo para formar el bromuro de magnesio. ¿Con qué tipo de enlace? 

6. Verdadero o falso. Justifica tus respuestas:

• A) Al formarse el enlace iónico, el átomo de metal pierde electrones y el de no metal los gana.
• B) Los iones de carga opuesta se atraen.
• C) Los compuestos iónicos disueltos en agua son malos conductores de la electricidad.

7. Cuales de los siguientes elementos son covalentes CO; LiCl; H₂ , SO₂ , F₂, Fe

8. Verdadero o falso. Justifica tus respuestas

• A) En los enlaces covalentes se comparten electrones
• B) Existen dos tipos de enlaces covalentes simples y dobles
• C) Los enlaces covalentes solo se forman entre no metales diferentes de la tabla periódica
• D) El agua es un compuesto iónico
• E) El diamante es un solido covalente cristalino
  

9. Cuáles de los siguientes compuestos son covalentes: KCl; CO₂; Na₂S y Cl₄C.

10. Clasifica según su tipo de enlace las siguientes sustancias químicas: níquel (Ni), cloruro de magnesio (MgCl₂); cinc (Zn) y monóxido de carbono (CO).

8.   A) Explica por qué los sólidos metálicos son buenos conductores de la electricidad.

    B) Los cristales iónicos no conducen la electricidad; ¿por qué?. Sin embargo los compuestos iónicos fundidos o en disolución, conducen la corriente eléctrica, ¿por qué?.

9. .Cual es la diferencia entre un enlace covalente y otro iónico?.

• A) Un elemento metálico y un elemento no metálico se unen mediante enlace ..........................
• B) Un elemento metálico y otro elemento metálico se unen mediante enlace ............................
• C) Un elemento no metálico y otro elemento no metálico se unen mediante enlace ....................

10. Qué enlace químico (iónico, covalente o metálico) se establece entre los siguientes elementos :

• a) hidrógeno y oxigeno
• b) hierro y oxigeno
• c) sodio y oxigeno
• d) hidrógeno y calcio

11. De las sustancias O₂, NH₃, SiO₂, diamante, Fe, NaCl. Indica:

• a) una sustancia conductora de la electricidad en estado solido
• b) una sustancia no conductora
• c) una sustancia conductora fundida (liquida)
• d) una sustancia soluble en agua
• e) una sustancia muy dura
• f) una sustancia blanda
• g) una sustancia frágil
• h) una sustancia dúctil y maleable.

12. Conecta correctamente los apartados de la derecha con los de la izquierda:

• · Cristal iónico * Buen conductor de la electricidad y del calor
• · Cristal covalente * Resulta de la combinación de un metal y de un no metal
• · Cristal metálico * Es gas a cualquier temperatura
• · Molécula * Es un sólido formado por átomos de no metales
• · Átomo aislado * No conduce la electricidad y puede ser sólido, liquido o gas

1. Apuntes de formulación.

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2. ACTIVIDADES.

Nombra:

1) Ba H2                                               2) CuO

3) SO3                                                  4) Na2S

5) H2SO4                                             6)  HI

7) FeCl3                                                8) CHU

9) Co(OH)2                                          10) BH3

11) CH4                                               12) HIO

13 Cu2O                                               14) Hg2O

15) PbO2                                              16) HI

Formula:

1. Hidróxido de hierro (III)                       2.  Óxido de azufre (IV)

3. Óxido de plomo (IV)                            4. Cloruro de socio

5. Sulfuro de potasio                                 6. Ácido sulfúrico

7. Óxido de plata                                       8. Amoniaco

9. Hidruro de estaño (IV)                          10. Hidróxido de aluminio. 

11. Cloruro de calcio                              12. Amoniaco

13 Hidruro de hierro(III)                               14. Fosfano

15. Agua                                                    16. Metano.