5. ELEMENTOS Y COMPUESTOS IES ATENEA 3º DE ESO FÍSICA Y QUÍMICA

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1 5. ELEMENTOS Y COMPUESTOS IES ATENEA 3º DE ESO FÍSICA Y QUÍMICA

2 1. CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS METALES Y NO METALES En términos generales, se clasifican como: METALES: Poseen brillo metálico. Son opacos. Son buenos conductores del calor y de la electricidad. Son maleables (forman láminas con facilidad) y dúctiles (forman hilos con facilidad). Salvo el mercurio, son sólidos a temperatura ambiente. Suelen tener elevados puntos de fusión.

3 NO METALES: Son malos conductores del calor y la electricidad. A temperatura ambiente pueden ser sólidos, líquidos o gases. Son frágiles en estado sólido (se rompen con facilidad). Tienen puntos de fusión y ebullición bajos.

4 1.2. LA TABLA PERIÓDICA ACTUAL Los elementos se sitúan ordenados de izquierda a derecha y de arriba abajo según su número atómico (nº de protones), que determina el comportamiento químico del elemento. GRUPOS: Situados en las 18 columnas y numerados del 1 al 18. Presentan el mismo número de electrones en la última capa PERIODOS: Situados en 7 filas y numerados del 1 al 7. Presentan el mismo número de capas electrónicas.

5

6 INCONVENIENTES DE LA TABLA PERIÓDICA ACTUAL El hidrógeno, al tener un solo electrón, se encuentra situado junto a los metales pese a no serlo. Los elementos con Z del 58 al 71 y del 90 al 103 no caben dentro de la tabla y se ubican aparte.

7 CARÁCTER METÁLICO Aumenta de derecha a izquierda y de arriba a abajo.

8 ALGUNOS NOMBRES ESPECIALES ALCALINOS: Grupo 1 (excepto hidrógeno). ALCALINOTÉRREOS: Grupo 2. METALES DE TRANSICIÓN: Grupos 3 al 12. METALOIDES: B, Si, Ge, As, Sb, Te HALÓGENOS: Grupo 17. GASES NOBLES: Grupo 18.

9 2. AGRUPACIÓN DE LOS ÁTOMOS EN LA MATERIA 2.1. AGRUPACIÓN DE LOS ÁTOMOS EN LOS ELEMENTOS AGRUPACIÓN DE LOS ÁTOMOS En los elementos AISLADOS FORMANDO MOLÉCULAS FORMANDO CRISTALES ELEMENTOS NO METÁLICOS ELEMENTOS METÁLICOS

10 COMO ÁTOMOS AISLADOS Esta estructura la presentan los GASES NOBLES O INERTES (grupo 18): Helio, Neón, Argón, Criptón, Xenón, Radón. Tienen 8 electrones en su última capa (excepto el He que tiene 2), siendo la estructura más estable, por lo que no necesitan combinarse con ningún otro átomo. Por ello, se presentan como átomos aislados.

11 FORMANDO MOLÉCULAS: ELEMENTOS NO METÁLICOS Una MOLÉCULA es un agregado de dos o más átomos. Cuando son dos átomos se habla de MOLÉCULAS DIATÓMICAS. Los átomos tratan de buscar la estabilidad completando 8 electrones (o dos en el caso del H) en su última capa. Para conseguirlo, se combinan entre sí COMPARTIENDO SUS ELECTRONES. Ej. H 2, O 2, N 2, Cl 2, F 2.

12

13 FORMANDO CRISTALES: ELEMENTOS NO METÁLICOS Los CRISTALES son sólidos cuyas moléculas se ordenan en las tres dimensiones del espacio formando celdas. Son típicos los cristales que forman los MINERALES, como el diamante o el grafito (carbono). DIAMANTE: Los C forman celdas tridimensionales. GRAFITO: Los C forman láminas.

14

15 CRISTALES DE ELEMENTOS METÁLICOS La mayoría de los metales tienen habitualmente 1, 2 o 3 electrones en su última capa, débilmente unidos al núcleo, que pueden perder con facilidad. Cuando estos átomos se acercan, los electrones dejan de estar asociados a un átomo en concreto y pasan a formar una nube de electrones. Como los electrones se mueven con facilidad, pueden ser buenos conductores de electricidad. También son duros, dúctiles y maleables.

16 DUCTILIDAD Y MALEABILIDAD

17 2.2. AGRUPACIÓN DE LOS ÁTOMOS EN LOS COMPUESTOS Los átomos de elementos diferentes (2 o más) se unen entre sí para formar compuestos, que pueden ser MOLÉCULAS o CRISTALES. TIPOS DE COMPUESTOS MOLÉCULAS CRISTALES COVALENTES IÓNICOS

18 FORMANDO MOLÉCULAS Elementos NO METÁLICOS Tienen bajos puntos de fusión y ebullición No conducen la corriente eléctrica Ej. Agua (H 2 O), Metano (CH 4 ), Amoniaco (NH 3 )

19 LA MOLÉCULA DE AGUA Está formada por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno. Los H comparten su electrón con el O para completar la capa con 8 electrones. Las moléculas interactúan entre sí, al tener una región del agua más carga + y otra más carga (dipolo eléctrico)

20 FORMANDO CRISTALES COVALENTES Los átomos de elementos no metálicos se unen compartiendo electrones y forman redes tridimensionales perfectamente ordenadas llamadas cristales. Duros, insolubles, no conducen la corriente eléctrica y tienen puntos de fusión y ebullición muy elevados. Ej. Cuarzo (SiO 2 )

21 FORMANDO CRISTALES IÓNICOS Un elemento metálico se une a otro no metálico Un elemento cede electrones al otro de modo que el primero pasa a ser un catión y el segundo un anión. Se unen entre sí por atracción de cargas opuestas. Ej. Cloruro de sodio NaCl

22 PROPIEDADES DE LOS CRISTALES IÓNICOS Puntos de fusión y ebullición altos No conducen la electricidad en estado sólido Conducen la electricidad fundidos Muy solubles La disolución acuosa conduce la electricidad

23 FORMULACIÓN INORGÁNICA Existen tres nomenclaturas o modos de nombrar los compuestos: NOMENCLATURA SISTEMÁTICA DE LA IUPAC NOMENCLATURA DE STOCK NOMENCLATURA TRADICIONAL Para formular debemos conocer las valencias y el estado de oxidación (con signo positivo o negativo)

24 COMPUESTOS BINARIOS DEL OXÍGENO: ÓXIDOS En todos los óxidos, metálicos o no metálicos, el oxígeno se combina utilizando el número de oxidación -2. FORMULACIÓN: Se escribe siempre en segundo lugar el oxígeno: XO Se intercambian las valencias del otro elemento y del oxígeno (2) X 2 O n Se simplifica la fórmula si es posible. El subíndice 1 no se pone. Los subíndices deben ser números enteros

25 NOMENCLATURA SISTEMÁTICA: Prefijo: (mono, di, tri, tetra, penta, hexa, hepta) + Óxido + de + (di, tri, tetra, penta, hexa, hepta) + nombre del otro elemento. Ej. K 2 O: Monóxido de dipotasio Ej. Cl 2 O 7 : Heptaóxido de dicloro STOCK: Óxido + de + nombre del otro elemento + (Valencia en números romanos). Si solo tiene una valencia, se omite. Ej. K 2 O: Óxido de potasio Ej. Cl 2 O 7 : Óxido de cloro (VII)

26 PERÓXIDOS En algunos casos, el oxígeno actúa con número de oxidación -1. En este caso, para diferenciarlos NO SE SIMPLIFICAN LAS FÓRMULAS. SISTEMÁTICA: Igual que en óxidos. Ej. H 2 O 2: Dióxido de dihidrógeno Ej. CuO 2: Dióxido de cobre STOCK: Peróxido + de + nombre del otro elemento + (valencia en números romanos). Si solo tiene una valencia, se omite. Ej. H 2 O 2: Peróxido de hidrógeno (Agua oxigenada) Ej. CuO 2: Peróxido de cobre (II)

27 CON HIDRÓGENO: HIDRUROS METÁLICOS El número de oxidación del H es -1. FORMULACIÓN: Se escribe primero el símbolo del metal y luego el del no metal. MH Se intercambian las valencias. MH n NOMENCLATURA: SISTEMÁTICA: (di, tri, tetra etc.)+ Hidruro + de +metal. Ej. KH: Hidruro de potasio Ej. FeH 2 : Dihidruro de hierro STOCK: Hidruro +de+metal+(valencia del metal). Si tiene más de una, se omite. Ej. KH: Hidruro de potasio Ej. FeH 2 : Hidruro de hierro (II)

28 HIDRUROS NO METÁLICOS DE LOS GRUPOS 16 Y 17 El número de oxidación del hidrógeno es +1 El no metal actúa siempre con la menor de sus valencias: -2 En el caso de: S, Se, Te -1 en el caso de: F, Cl, Br, I FORMULACIÓN: Primero se escribe el símbolo del H y, luego, el del no metal. HX Se intercambian las valencias: H n X

29 NOMENCLATURA SISTEMÁTICA: No metal + uro+ de + hidrógeno Ej HF: Fluoruro de hidrógeno H 2 Se: Seleniuro de hidrógeno TRADICIONAL: Ácido + no metal + hídrico Ej. HF: Ácido fluorhídrico H 2 Se: Ácido selenhídrico

30 HIDRUROS NO METÁLICOS DE LOS GRUPOS 13, 14 Y 15 El hidrógeno actúa con número de oxidación -1. El no metal actúa con la menor de sus valencias positivas. Se escribe primero el símbolo del elemento y, luego, el del hidrógeno. FORMULACIÓN: Primero se escribe el símbolo del no metal y, luego, el del hidrógeno. XH Se intercambian las valencias: XH n

31 NOMENCLATURA SISTEMÁTICA: Se nombran igual que los hidruros metálicos: (di, tri, tetra etc.)+ Hidruro + de + no metal. Ej. BH 3 : Trihidruro de boro AsH 3 :Trihidruro de arsénico TRADICIONAL: Tienen un nombre característico: BH 3 : Borano NH 3 : Amoniaco PH 3 : Fosfina AsH 3 : Arsina SbH 3 : Estibina CH 4 : Metano SiH : Silano

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