UNIDAD EDUCATIVA COLEGIO LAS COLINAS BARQUISIMETO

Transcripción

1 CONTENIDOS Clasificación de las sustancias puras. Características de las sustancias compuestas. Características de las sustancias simples (elementos). Clasificación de los elementos. Disposición de los elementos en la tabla periódica. La tabla periódica y su uso. Alejandra Escobar Gomes LAS SUSTANCIAS Química 3er año ALEJANDRA ESCOBAR GOMES 0

2 LAS SUSTANCIAS Si deseamos conocer las sustancias primero debemos comenzar recordando la definición de la materia, la cual es todo lo que tiene masa y volumen, es decir, es cualquier cosa que tiene masa y que ocupa un espacio. La materia incluye lo que podemos ver y tocar (como el agua, la tierra y los árboles) y lo que no podemos ver ni tocar (como el aire). Así pues, todo en el universo tiene una conexión química. La materia se divide en dos grandes grupos, las sustancias puras y las mezclas. Las mezclas se caracterizan por su composición variable ya que pueden ser separadas por procedimientos físicos, ya que se toma como base las diferencias en las propiedades de sus componentes. Por otra parte una sustancia pura es un material homogéneo con una composición constante y una serie de propiedades características que permite su identificación y clasificación. En otras palabras, las sustancias puras son una forma de materia que tiene composición definida (constante) y propiedades distintivas. Las sustancias pueden existir en tres estados: solido, líquido y gaseoso. Pero, Qué diferencia a una sustancia pura de una mezcla? La respuesta a esta pregunta la encontramos en las propiedades de estas, es decir, las propiedades de las mezclas son diferentes a las propiedades de las sustancias que componen la mezcla. Clasificación de las Sustancias Puras Las sustancias pueden clasificarse atendiendo a su comportamiento ante los cambios químicos, en sustancias compuestas y sustancias simples o elementos. De esta manera, toda sustancia que al ser sometida a cambios químicos da origen a dos o más sustancias sencillas recibe el nombre de sustancia compuesta, o simplemente compuesto, mientras que, aquellas que no se pueden separar en sustancias más simples, es decir, que no se descomponen ante los cambios químicos se denominan sustancias simples o elementos. Sustancias Compuestas o Compuestos Son sustancias formadas cuando los átomos de 2 o más elementos diferentes se combinan químicamente para crear un material nuevo con propiedades distintas por completo a las de los elementos que lo constituyen. Ejemplo: agua, cloruro de sodio. Estos compuestos se pueden separar en los elementos que lo conforman a través de métodos químicos. ALEJANDRA ESCOBAR GOMES 1

3 Características de las Sustancias Compuestas o Compuestos 1. Son ópticamente homogéneas. 2. Están formadas por varias clases de átomos, es decir, por varios elementos. 3. Los átomos se encuentran fuertemente unidos entre sí formando moléculas, las cuales son todas iguales. 4. Para separar los elementos que integran el compuesto, es necesario romper los enlaces que los mantienen unidos lo cual se logra sometiendo al compuesto a cambios químicos. 5. Los compuestos se pueden descomponer por diversas reacciones químicas en sus elementos constituyentes. 6. Las propiedades de los compuestos son muy diferentes a las de los elementos que lo conforman. Sustancias Simples o Elementos Las sustancias simples o elementos son sustancias fundamentales que no puede cambiarse o descomponerse en otra más simple por medios químicos, ya que son las sustancias básicas que componen la materia. Ejemplo: Mercurio, plata y azufre. Características de las Sustancias Simples o Elementos 1. Son ópticamente homogéneas. 2. Están formados por una sola clase de átomos. 3. No sufren descomposición cuando se les somete a cambios químicos. 4. Se ordenan en la tabla periódica. 5. Muy pocos elementos se encuentran puros en la naturaleza. Normalmente se encuentran combinados con otros elementos llamados compuestos. Clasificación de las Sustancias Simples o Elementos Metales: son elementos químicos que generalmente contienen entre uno y tres electrones en la última órbita, que pueden ceder con facilidad, lo que los convierte en conductores del calor y la electricidad. Los metales, en líneas generales, son maleables y dúctiles, con un brillo característico, cuya mayor o menor intensidad depende del movimiento de los electrones que componen sus moléculas. Son sólidos a temperatura ambiente, excepto el mercurio y la mayoría posee punto de fusión elevado. No Metales: poseen, generalmente, entre cinco y siete electrones en su última órbita. Debido a esa propiedad, en lugar de ceder electrones su tendencia es ganarlos para poder ALEJANDRA ESCOBAR GOMES 2

4 completar ocho en su última órbita. Los no metales son malos conductores del calor y la electricidad, no poseen brillo, no son maleables ni dúctiles y, en estado sólido, son frágiles. Metaloides: son elementos que poseen, generalmente, cuatro electrones en su última órbita, por lo que poseen propiedades intermedias entre los metales y los no metales. Esos elementos conducen la electricidad solamente en un sentido, no permitiendo hacerlo en sentido contrario como ocurre en los metales. Gases nobles: son elementos químicos inertes, es decir, no reaccionan frente a otros elementos, pues en su última órbita contienen el máximo de electrones posibles para ese nivel de energía (ocho en total). La Tabla Periódica Es una disposición en la que se encuentran agrupados los elementos ordenados según sus propiedades físicas y químicas debido a su semejanza. Los elementos se ordenan de acuerdo con su número atómico (que aparece sobre el símbolo del elemento). Esta distribución se hace en filas horizontales, llamadas periodos, y en columnas verticales, conocidas como grupos o familias, de acuerdo con sus semejanzas en las propiedades químicas. ALEJANDRA ESCOBAR GOMES 3

5 Disposición de los Elementos en la Tabla Periódica Los elementos se dividen en tres categorías: metales, no metales y metaloides. De izquierda a derecha, a lo largo de cualquier periodo, las propiedades físicas y químicas de los elementos cambian en forma gradual de metálicas a no metálicas, pero masas similares. Los elementos de una columna de la Tabla Periódica se conocen como grupo. La designación de los grupos es básicamente arbitraria. Los elementos que pertenecen al mismo grupo suelen exhibir ciertas similitudes en sus propiedades físicas y químicas. Los grupos de la tabla Periódica tienen nombre, entre ellos tenemos el Grupo IA donde se encuentran los Metales Alcalinos, Grupo IIA conformado por los Metales Alcalinotérreos, el Grupo VIA en el que encontramos a los Anfígenos o Cal Cógenos, el Grupo VII de los Halógenos y por último el Grupo VIIIA de los Gases Nobles. En la Tabla Periódica se puede observar patrones en las propiedades físicas de los elementos. Características de la Tabla Periódica 1. Los elementos están acomodados por su número atómico. 2. Las columnas verticales son conocidas como grupos, tienen la misma estructura atómica y están identificados por letras y números romanos. 3. Las filas horizontales son llamados periodos. 4. Los elementos se dividen en: metales, no metales, metaloides, halógenos y gases nobles. 5. Los grupos A contienen elementos que están ocupando orbitales s y p. Los grupos B hay 1 o 2 electrones en el orbital s. Uso de la Tabla Periódica La tabla periódica es una herramienta indispensable para el estudio de la química, y es sumamente importante aprender a usarla y lograr ubicar la información que ahí se suministra. Toda información que se suministra en la tabla periódica la podemos definir como Propiedades Periódicas, que son propiedades que presentan los átomos de un elemento y que varían en la Tabla Periódica siguiendo la periodicidad de los grupos y períodos de ésta. ALEJANDRA ESCOBAR GOMES 4

6 Nombre: corresponden con nombres de científicos famosos que lo descubrió, nombres mitológicos, lugares donde se descubrieron, etc. Símbolo: sirve para representar al elemento, consta de una letra mayúscula y una o dos minúsculas que provienen de su nombre. Clasificación: ubica al elemento en grupo o familia dependiendo de la similitud de sus propiedades físicas y químicas. Número Atómico: cantidad de protones que contiene en su núcleo. Este número diferencia a un elemento de los demás. Es también es igual a la cantidad de electrones de un átomo neutro del elemento. Masa Atómica: masa de un átomo del elemento expresada en unidades de masa atómica (uma). Es igual que el número de protones más el de neutrones de su núcleo. Configuración Electrónica: corresponde a la configuración o estructura electrónica del estado fundamental, es decir, el ordenamiento de los electrones en los orbitales atómicos. Números de Oxidación: se muestran los números de oxidación (excepto el cero) del elemento. En el caso de poseer varios, se da en negrita el más importante. El número de oxidación de un átomo en un compuesto es el número de electrones ganados o perdidos por dicho átomo con respecto al mismo átomo aislado. Valencia: es el número de electrones que tiene un elemento en su último nivel de energía. Electronegatividad: es la tendencia que tiene un átomo de atraer hacia sí los electrones de su enlace con otro átomo. La diferencia de electronegatividades entre los átomos que se unen, puede servir para establecer el tipo de enlace entre ellos. Potencial de Ionización: es la energía necesaria para arrancar un electrón a un átomo en estado gaseoso y transformarlo en un ion monopositivo. Valores altos indican carácter no metálico del elemento. Afinidad electrónica: es la energía que es suministrada cuando un átomo gaseoso en su estado fundamental capta un electrón y se transforma en un ion negativo. Radio atómico: es la mitad de la distancia entre los centros de dos átomos contiguos del elemento. Radio Iónico: es la distancia entre iones vecinos de un sólido iónico. ALEJANDRA ESCOBAR GOMES 5

7 Punto de Fusión: es la temperatura a la cual el elemento cambia de estado sólido a líquido o al contrario. Punto de Ebullición: es la temperatura a la cual cambia de líquido a vapor o de vapor a líquido. Densidad: indica el grado de empaquetamiento de sus átomos. Volumen Atómico: es el volumen que ocupa un mol de átomos de un elemento. Estructura Cristalina: indica la forma en que se colocan los átomos (o moléculas) de la sustancia en estado sólido Color: indica su reflexión de la luz en condiciones normales. ALEJANDRA ESCOBAR GOMES 6