Las Propiedades Periódicas. Química Inorgánica I. Sigfrido Escalante Tovar ago-2016
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- María Rosa Carrasco Correa
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1 Las Propiedades Periódicas Química Inorgánica I Sigfrido Escalante Tovar ago-2016
2 Créditos y referencias El material que sigue está conformado por trabajo original y material tomado de las varias fuentes, entre ellas: Inorganic Chemistry, 4th ed. J.E. Huheey, E.A. Keiter, R.L. Keiter,Harper-Collins, NY, Principles of Descriptive Inorganic Chemistry, G. Wulfsberg, University Science Books, Mill Valley, También se presenta material tomado de varios sitios accesibles por Internet. En la medida de lo posible se menciona la dirección URL donde se puede consultar el material.
3 Los compuestos sintéticos Al 24 de noviembre de 2010 a las 19:15 horas habían sido reportados al acervo del Chemical Abstracts Service compuestos químicos sintéticos. Esta cifra aumenta, en promedio, a razón de 12 nuevos compuestos por minuto.
4 Los elementos y su aspecto I
5 Estado de agregación Gas Sólido Líquido
6 La historia y los elementos Facultad de Química Fecha de descubrimiento Antes de H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc (98) 44 Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po (209) 85 At (210) 86 Rn (222) 87 Fr (223) 88 Ra (226) Rf (261) 105 Db (262) 106 Sg (266) 107 Bh (264) 108 Hs (277) 109 Mt (268) 110 Ds (271) 111 Uuu (272) 112 Uuu (272) 113 Uuu (272) 114 Uuu (272) 115 Uuu (272) 116 Uuu (272) 117 Uuu (272) 118 Uuu (272) La La La La Ce Pr Nd Pm (145) 62 Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu La La La Ac (227) 90 Th Pa U Np (237) 94 Pu (244) 95 Am (243) 96 Cm (247) 97 Bk (247) 98 Cf (251) 99 Es (252) 100 Fm (257) 101 Md (258) 102 No (259) 103 Lr (262)
7 Dimitrij Ivanovič Mendělejev Mendeleiev joven En 1869, a los 35 años, presentó la ley periódica y su 1ª versión de la Tabla Periódica
8 La ley periódica Facultad de Química Si ordenamos a los elementos en orden ascendente de su número atómico, sus propiedades se repiten o varían periódicamente Cuáles son las propiedades periódicas?
9 La tabla original de Dimitrij Ivanovič Mendělejev Facultad de Química
10 Propiedades que tienen variaciones periódicas Electronegatividad Estado de oxidación Tamaño Energía de ionización Afinidad electrónica
11 Propiedades que tienen variaciones periódicas Densidad Volumen molar
12 La tabla de Mendeleiev
13 Las diferentes tablas hay más de 600!
14 Periodic Table of the Elements I U P A C Facultad de Química > printable version [pdf file - 17KB] - sized to print on A4 and US letter paper. For a brief review, see Chem. Int. 2004, Jan, p. 8; CI tear off version [pdf file -474 KB] V Below each element is keyed to a color matching the time of its discovery Time of Discovery Before H Li Be Na Mg K Rb Cs Fr (223) 20 Ca Sr Sc Y Ti Zr Ba Ra (226) Hf Rf (261) 23 V Nb Ta Db (262) 24 Cr Mo W Sg (266) 25 Mn Tc (98) 75 Re Bh (264) 26 Fe Ru Os Hs (277) 27 Co Rh Ir Mt (268) 28 Ni Pd Pt Ds (271) 29 Cu Ag Au Uuu (272) 30 Zn Cd Hg B Al Ga In Tl C Si Ge Sn Pb N P As Sb Bi O S Se Te Po (209) 9 F Cl Br I At (210) 2 He Ne Ar Kr Xe Rn (222) La tabla oficial (2003) La La La La La La La Ac (227) 58 Ce Th Pr Pa Nd U Pm (145) 93 Np (237) 62 Sm Pu (244) 63 Eu Am (243) 64 Gd Cm (247) 65 Tb Bk (247) 66 Dy Cf (251) 67 Ho Es (252) 68 Er Fm (257) 69 Tm Md (258) 70 Yb No (259) 71 Lu Lr (262) Notes Element with atomic number 111 has not yet been named; the IUPAC provisional symbol is shown. Element with atomic numbers 112, 114, and 116 have been reported but not fully authenticated as of September 2003 (Pure Appl. Chem. 75(10), pp , 2003). Atomic weights last revised based on the 1999 review published in Pure Appl. Chem. 73(4), pp , 2001, and the most recent review (2001) published in Pure Appl. Chem. 75(8), pp , A similar table, commemorative of IUPAC 80 Years of Service to Chemistry was produced as a laminated postcard and distributed with the Nov issue of Chemistry International
15 La tabla de Seaborg Glen Theodore Seaborg, en 1944, a sus 31 años, predijo la existencia de los elementos transuránicos y él mismo obtuvo varios de ellos. Esto provocó que la tabla periódica tuviera que ser nuevamente modificada. Recibió el premio Nobel de química en 1951.
16 El acelerador de partículas
17 El sincrotrón de gradiente alterno de Brookhaven
18 El acelerador del CERN en Ginebra, Suiza.
19 acelerador de hadrones cont
20 interior del colisionador de hadrones del CERN Facultad de Química
21 Metales, no metales y semi-metales Facultad de Química
22 Los grupos Facultad de Química
23 Metales Alcalinos H Li 11 Na 19 K 37 Rb 55 Cs 87 Fr 4 Be 12 Mg Ca 38 Sr 21 Sc 39 Y 22 Ti 40 Zr 56 Ba Hf 88 Ra Rf 23 V 41 Nb 73 Ta 105 Db 24 Cr 42 Mo 74 W 106 Sg 25 Mn 43 Tc 75 Re 107 Bh 26 Fe 44 Ru 76 Os 108 Hs 27 Co 45 Rh 77 Ir 109 Mt 28 Ni 46 Pd 78 Pt 110 Ds 29 Cu 47 Ag 79 Au 111 Uuu 30 Zn 48 Cd 80 Hg 112 Uuu 5 B 13 Al 31 Ga 49 In 81 Tl 6 C 14 Si 32 Ge 50 Sn 82 Pb 7 N 15 P 33 As 51 Sb 83 Bi 8 O 16 S 34 Se 52 Te 84 Po 9 F 17 Cl 35 Br 53 I 85 At 2 He 10 Ne 18 Ar 36 Kr 54 Xe 86 Rn Uuu Uuu Uuu Uuu Uuu Uuu 57 La 58 Ce 59 Pr 60 Nd 61 Pm 62 Sm 63 Eu 64 Gd 65 Tb 66 Dy 67 Ho 68 Er 69 Tm 70 Yb 71 Lu 89 Ac 90 Th 91 Pa 92 U 93 Np 94 Pu 95 Am 96 Cm 97 Bk 98 Cf 99 Es 100 Fm 101 Md 102 No 103 Lr
24 Metales alcalinotérreos H Li 11 Na 19 K 37 Rb 55 Cs 87 Fr 4 Be 12 Mg Ca 38 Sr 21 Sc 39 Y 22 Ti 40 Zr 56 Ba Hf 88 Ra Rf 23 V 41 Nb 73 Ta 105 Db 24 Cr 42 Mo 74 W 106 Sg 25 Mn 43 Tc 75 Re 107 Bh 26 Fe 44 Ru 76 Os 108 Hs 27 Co 45 Rh 77 Ir 109 Mt 28 Ni 46 Pd 78 Pt 110 Ds 29 Cu 47 Ag 79 Au 111 Uuu 30 Zn 48 Cd 80 Hg 112 Uuu 5 B 13 Al 31 Ga 49 In 81 Tl 6 C 14 Si 32 Ge 50 Sn 82 Pb 7 N 15 P 33 As 51 Sb 83 Bi 8 O 16 S 34 Se 52 Te 84 Po 9 F 17 Cl 35 Br 53 I 85 At 2 He 10 Ne 18 Ar 36 Kr 54 Xe 86 Rn Uuu Uuu Uuu Uuu Uuu Uuu 57 La 58 Ce 59 Pr 60 Nd 61 Pm 62 Sm 63 Eu 64 Gd 65 Tb 66 Dy 67 Ho 68 Er 69 Tm 70 Yb 71 Lu 89 Ac 90 Th 91 Pa 92 U 93 Np 94 Pu 95 Am 96 Cm 97 Bk 98 Cf 99 Es 100 Fm 101 Md 102 No 103 Lr
25 Metales de transición H Li 11 Na 19 K 37 Rb 55 Cs 87 Fr 4 Be 12 Mg Ca 38 Sr 21 Sc 39 Y 22 Ti 40 Zr 56 Ba Hf 88 Ra Rf 23 V 41 Nb 73 Ta 105 Db 24 Cr 42 Mo 74 W 106 Sg 25 Mn 43 Tc 75 Re 107 Bh 26 Fe 44 Ru 76 Os 108 Hs 27 Co 45 Rh 77 Ir 109 Mt 28 Ni 46 Pd 78 Pt 110 Ds 29 Cu 47 Ag 79 Au 111 Uuu 30 Zn 48 Cd 80 Hg 112 Uuu 5 B 13 Al 31 Ga 49 In 81 Tl 6 C 14 Si 32 Ge 50 Sn 82 Pb 7 N 15 P 33 As 51 Sb 83 Bi 8 O 16 S 34 Se 52 Te 84 Po 9 F 17 Cl 35 Br 53 I 85 At 2 He 10 Ne 18 Ar 36 Kr 54 Xe 86 Rn Uuu Uuu Uuu Uuu Uuu Uuu 57 La 58 Ce 59 Pr 60 Nd 61 Pm 62 Sm 63 Eu 64 Gd 65 Tb 66 Dy 67 Ho 68 Er 69 Tm 70 Yb 71 Lu 89 Ac 90 Th 91 Pa 92 U 93 Np 94 Pu 95 Am 96 Cm 97 Bk 98 Cf 99 Es 100 Fm 101 Md 102 No 103 Lr
26 Metales post-transicionales H Li 11 Na 19 K 37 Rb 55 Cs 87 Fr 4 Be 12 Mg Ca 38 Sr 21 Sc 39 Y 22 Ti 40 Zr 56 Ba Hf 88 Ra Rf 23 V 41 Nb 73 Ta 105 Db 24 Cr 42 Mo 74 W 106 Sg 25 Mn 43 Tc 75 Re 107 Bh 26 Fe 44 Ru 76 Os 108 Hs 27 Co 45 Rh 77 Ir 109 Mt 28 Ni 46 Pd 78 Pt 110 Ds 29 Cu 47 Ag 79 Au 111 Uuu 30 Zn 48 Cd 80 Hg 112 Uuu 5 B 13 Al 31 Ga 49 In 81 Tl 6 C 14 Si 32 Ge 50 Sn 82 Pb 7 N 15 P 33 As 51 Sb 83 Bi 8 O 16 S 34 Se 52 Te 84 Po 9 F 17 Cl 35 Br 53 I 85 At 2 He 10 Ne 18 Ar 36 Kr 54 Xe 86 Rn Uuu Uuu Uuu Uuu Uuu Uuu 57 La 58 Ce 59 Pr 60 Nd 61 Pm 62 Sm 63 Eu 64 Gd 65 Tb 66 Dy 67 Ho 68 Er 69 Tm 70 Yb 71 Lu 89 Ac 90 Th 91 Pa 92 U 93 Np 94 Pu 95 Am 96 Cm 97 Bk 98 Cf 99 Es 100 Fm 101 Md 102 No 103 Lr
27 Calcógenos H Li 11 Na 19 K 37 Rb 55 Cs 87 Fr 4 Be 12 Mg Ca 38 Sr 21 Sc 39 Y 22 Ti 40 Zr 56 Ba Hf 88 Ra Rf 23 V 41 Nb 73 Ta 105 Db 24 Cr 42 Mo 74 W 106 Sg 25 Mn 43 Tc 75 Re 107 Bh 26 Fe 44 Ru 76 Os 108 Hs 27 Co 45 Rh 77 Ir 109 Mt 28 Ni 46 Pd 78 Pt 110 Ds 29 Cu 47 Ag 79 Au 111 Uuu 30 Zn 48 Cd 80 Hg 112 Uuu 5 B 13 Al 31 Ga 49 In 81 Tl 6 C 14 Si 32 Ge 50 Sn 82 Pb 7 N 15 P 33 As 51 Sb 83 Bi 8 O 16 S 34 Se 52 Te 84 Po 9 F 17 Cl 35 Br 53 I 85 At 2 He 10 Ne 18 Ar 36 Kr 54 Xe 86 Rn Uuu Uuu Uuu Uuu Uuu Uuu 57 La 58 Ce 59 Pr 60 Nd 61 Pm 62 Sm 63 Eu 64 Gd 65 Tb 66 Dy 67 Ho 68 Er 69 Tm 70 Yb 71 Lu 89 Ac 90 Th 91 Pa 92 U 93 Np 94 Pu 95 Am 96 Cm 97 Bk 98 Cf 99 Es 100 Fm 101 Md 102 No 103 Lr
28 Halógenos H Li 11 Na 19 K 37 Rb 55 Cs 87 Fr 4 Be 12 Mg Ca 38 Sr 21 Sc 39 Y 22 Ti 40 Zr 56 Ba Hf 88 Ra Rf 23 V 41 Nb 73 Ta 105 Db 24 Cr 42 Mo 74 W 106 Sg 25 Mn 43 Tc 75 Re 107 Bh 26 Fe 44 Ru 76 Os 108 Hs 27 Co 45 Rh 77 Ir 109 Mt 28 Ni 46 Pd 78 Pt 110 Ds 29 Cu 47 Ag 79 Au 111 Uuu 30 Zn 48 Cd 80 Hg 112 Uuu 5 B 13 Al 31 Ga 49 In 81 Tl 6 C 14 Si 32 Ge 50 Sn 82 Pb 7 N 15 P 33 As 51 Sb 83 Bi 8 O 16 S 34 Se 52 Te 84 Po 9 F 17 Cl 35 Br 53 I 85 At 2 He 10 Ne 18 Ar 36 Kr 54 Xe 86 Rn Uuu Uuu Uuu Uuu Uuu Uuu 57 La 58 Ce 59 Pr 60 Nd 61 Pm 62 Sm 63 Eu 64 Gd 65 Tb 66 Dy 67 Ho 68 Er 69 Tm 70 Yb 71 Lu 89 Ac 90 Th 91 Pa 92 U 93 Np 94 Pu 95 Am 96 Cm 97 Bk 98 Cf 99 Es 100 Fm 101 Md 102 No 103 Lr
29 Gases nobles H Li 11 Na 19 K 37 Rb 55 Cs 87 Fr 4 Be 12 Mg Ca 38 Sr 21 Sc 39 Y 22 Ti 40 Zr 56 Ba Hf 88 Ra Rf 23 V 41 Nb 73 Ta 105 Db 24 Cr 42 Mo 74 W 106 Sg 25 Mn 43 Tc 75 Re 107 Bh 26 Fe 44 Ru 76 Os 108 Hs 27 Co 45 Rh 77 Ir 109 Mt 28 Ni 46 Pd 78 Pt 110 Ds 29 Cu 47 Ag 79 Au 111 Uuu 30 Zn 48 Cd 80 Hg 112 Uuu 5 B 13 Al 31 Ga 49 In 81 Tl 6 C 14 Si 32 Ge 50 Sn 82 Pb 7 N 15 P 33 As 51 Sb 83 Bi 8 O 16 S 34 Se 52 Te 84 Po 9 F 17 Cl 35 Br 53 I 85 At 2 He 10 Ne 18 Ar 36 Kr 54 Xe 86 Rn Uuu Uuu Uuu Uuu Uuu Uuu 57 La 58 Ce 59 Pr 60 Nd 61 Pm 62 Sm 63 Eu 64 Gd 65 Tb 66 Dy 67 Ho 68 Er 69 Tm 70 Yb 71 Lu 89 Ac 90 Th 91 Pa 92 U 93 Np 94 Pu 95 Am 96 Cm 97 Bk 98 Cf 99 Es 100 Fm 101 Md 102 No 103 Lr
30 Lantanoides H Li 11 Na 19 K 37 Rb 55 Cs 87 Fr 4 Be 12 Mg Ca 38 Sr 21 Sc 39 Y 22 Ti 40 Zr 56 Ba Hf 88 Ra Rf 23 V 41 Nb 73 Ta 105 Db 24 Cr 42 Mo 74 W 106 Sg 25 Mn 43 Tc 75 Re 107 Bh 26 Fe 44 Ru 76 Os 108 Hs 27 Co 45 Rh 77 Ir 109 Mt 28 Ni 46 Pd 78 Pt 110 Ds 29 Cu 47 Ag 79 Au 111 Uuu 30 Zn 48 Cd 80 Hg 112 Uuu 5 B 13 Al 31 Ga 49 In 81 Tl 6 C 14 Si 32 Ge 50 Sn 82 Pb 7 N 15 P 33 As 51 Sb 83 Bi 8 O 16 S 34 Se 52 Te 84 Po 9 F 17 Cl 35 Br 53 I 85 At 2 He 10 Ne 18 Ar 36 Kr 54 Xe 86 Rn Uuu Uuu Uuu Uuu Uuu Uuu 57 La 58 Ce 59 Pr 60 Nd 61 Pm 62 Sm 63 Eu 64 Gd 65 Tb 66 Dy 67 Ho 68 Er 69 Tm 70 Yb 71 Lu 89 Ac 90 Th 91 Pa 92 U 93 Np 94 Pu 95 Am 96 Cm 97 Bk 98 Cf 99 Es 100 Fm 101 Md 102 No 103 Lr
31 Actinoides H Li 11 Na 19 K 37 Rb 55 Cs 87 Fr 4 Be 12 Mg Ca 38 Sr 21 Sc 39 Y 22 Ti 40 Zr 56 Ba Hf 88 Ra Rf 23 V 41 Nb 73 Ta 105 Db 24 Cr 42 Mo 74 W 106 Sg 25 Mn 43 Tc 75 Re 107 Bh 26 Fe 44 Ru 76 Os 108 Hs 27 Co 45 Rh 77 Ir 109 Mt 28 Ni 46 Pd 78 Pt 110 Ds 29 Cu 47 Ag 79 Au 111 Uuu 30 Zn 48 Cd 80 Hg 112 Uuu 5 B 13 Al 31 Ga 49 In 81 Tl 6 C 14 Si 32 Ge 50 Sn 82 Pb 7 N 15 P 33 As 51 Sb 83 Bi 8 O 16 S 34 Se 52 Te 84 Po 9 F 17 Cl 35 Br 53 I 85 At 2 He 10 Ne 18 Ar 36 Kr 54 Xe 86 Rn Uuu Uuu Uuu Uuu Uuu Uuu 57 La 58 Ce 59 Pr 60 Nd 61 Pm 62 Sm 63 Eu 64 Gd 65 Tb 66 Dy 67 Ho 68 Er 69 Tm 70 Yb 71 Lu 89 Ac 90 Th 91 Pa 92 U 93 Np 94 Pu 95 Am 96 Cm 97 Bk 98 Cf 99 Es 100 Fm 101 Md 102 No 103 Lr
32 Bloques: s, p, d, f Facultad de Química
33 Radios atómicos Facultad de Química
34 Radio covalente vs radio de Van der Waals
35 Tamaño orbital 2p 3p 4p
36 Radios covalentes Facultad de Química
37 Tamaño atómico
38 Radios atómicos cont.
39 Radios atómicos cont. Facultad de Química
40
41 Radios atómicos cont.
42 Energía de ionización A(g) A + (g) + 1e - E= I 1
43 Energía (KJ/mol) Facultad de Química 2o período: I 1, I 2 e I Li Be B C N O F Ne -- Elemento I1 I2 I3
44 Energía (KJ/mol) Facultad de Química 1a serie de transición: I 1, I 2 e I Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Elemento I1 I2 I3
45
46 1a energía de ionización I 1
47 1a energía de ionización cont.
48 Tendencias en I 1 Facultad de Química
49 También la afinidad electrónica presenta variaciones periódicas Para empezar, Qué es la afinidad electrónica? Es la energía involucrada en el siguiente proceso: A - (g) A(g) + e - H ge AE 1 = I 0
50 Afinidad electrónica AE 2 (O) = I -1 (O)= -744 kj mol -1 AE 2 (S) = I -1 (S)= -456 kj mol -1 Tabla tomada de tu libro de texto de G. Wulfsberg
51 no todos están de acuerdo Tabla tomada de tu libro de texto G. Rayner-Canham
52 Electronegatividad de Pauling c p A:B A - : B + A + :B - E AB = ½(E AA + E BB ) + E AB = (E AA. E BB ) ½ + ( ) 1/2 = K(c A c B ) Existen muchas otras escalas de electronegatividad: Mulliken, Sanderson, Allred-Rochow, etc.
53 Variaciones en c p Facultad de Química
54 Electronegatividad cont.
55 La electronegatividad en la tabla periódica Facultad de Química Una amplia discusión sobre electronegatividad y las diferentes escalas propuestas pueden encontrarla en el capítulo 5 del libro Inorganic Chemistry, 4th ed. de James E.Huheey, páginas 182 a 199.
56 Propiedades termodinámicas Energía y entropía Energía libre y espontaneidad Algunas entalpías importantes: H f H r E AB H at entalpía de formación entalpía de reacción energía de enlace y H dis entalpía de disociación entalpía de atomización H hid entalpía de hidratación U 0 energía de red cristalina H= U + pv = q p
57 E Facultad de Química edo. inicial E = E(final) - E(inicial) < 0 edo. final Proceso exotérmico t E edo. final E = E(final) - E(inicial) > 0 edo. inicial Proceso endotérmico t
58 Energía libre de Gibbs G = H - T S Facultad de Química H S G Obs. <0 >0 < 0 >0 <0 > 0 Proceso espontáneo Proceso no espontáneo >0 >0 <0 <0 < 0 (si T es alta) < 0 (si T es baja) Espontáneo a Ts altas Espontáneo a Ts bajas
59 Termodinámica vs Cinética En ocasiones un proceso termodinámicamente favorecido no se lleva a cabo porque cinéticamente no lo está. C(diamante) C(grafito) H f -3 kjmol -1
60 Cinética y termodinámica estado de transición E Energía de activación edo. inicial E = E(final) - E(inicial) < 0 edo. final t
61 Los diferentes tipos de compuestos Triángulos de Van Arkel-Ketelaar
62 Lee poco y serás como muchos, Lee mucho y serás como pocos.
CAPITULO 2 LA TABLA PERIODICA
1.0079 1 H HIDROGENO 6.941 3 Li LITIO 22.989 11 Na SODIO 30.098 19 K POTASIO CAPITULO 2 LA TABLA PERIODICA ORDENAMIENTO ACTUAL GRUPOS Y PERIODOS PROPIEDADES PERIODICAS TAMAÑO POTENCIAL DE IONIZACION AFINIDAD
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Masa y composición isotópica de los elementos www.vaxasoftware.com Z Sím A isótopo Abndancia natral Vida Prodcto 1 H 1 1,00782503207(10) 99,9885(70) 1,00794(7) estable D 2 2,0141017780(4) 0,0115(70) estable
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