Electrón: LAS PARTÍCULAS SUBATÓMICAS. Electrón: e - Carga eléctrica: 1,602x10-19 C Masa: 9,109x10-31 C

Transcripción

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2 ENLACE QUÍMICO 1. Repaso de los Conceptos Básicos: Las partículas del átomo: Electrón, Protón y neutrón Número atómico, número másico, Isótopos 2. Modelos atómicos: Repaso de los modelos atómicos Modelo atómico de Bohr Modelo actual 3. Configuración electrónica: Relación de la configuración electrónica con la tabla periódica 4. Enlaces químicos: Enlace Iónico, Covalente, metálico, Enlaces intermoleculares 5. Las reacciones químicas.

3 LAS PARTÍCULAS SUBATÓMICAS Electrón: Explica los fenómenos de electrización. Carga (-) Se sitúa en la corteza del átomo Apenas tiene masa en comparación con otras partículas subatómicas Electrón: e - Carga eléctrica: 1,602x10-19 C Masa: 9,109x10-31 C

4 LAS PARTÍCULAS SUBATÓMICAS Protón: Explica los fenómenos de electrización. Carga (+) Se sitúa en el núcleo del átomo Tiene masa aproximadamente 1837 veces mayor que el electrón Protón: p + Carga eléctrica: 1,602x10-19 C Masa: 1,677x10-27 C

5 LAS PARTÍCULAS SUBATÓMICAS Neutrón: No tiene carga eléctrica Se sitúa en el núcleo del átomo Tiene masa parecida a la del protón Neutrón: n 0 Carga eléctrica: - Masa: 1,675x10-27 C

6 LAS PARTÍCULAS SUBATÓMICAS Carga Masa Electrón e - 1,602x10-19 C 9,109x10-31 Kg Protón p + 1,602x10-19 C 1,677x10-27 Kg Neutrón n 0-1,675x10-27 Kg

7 NÚMERO ATÓMICO, NÚMERO MÁSICO. ISÓTOPOS. Número atómico: Es el número de protones que existen en el núcleo de un átomo. Se representa por Z ZX 8O En un átomo neutro el número de protones es igual que el de electrones

8 NÚMERO ATÓMICO, NÚMERO MÁSICO. ISÓTOPOS. Número másico: Es el número de partículas existentes en el núcleo de un átomo. Se representa por A A X 16 O A= protones + neutrones

9 NÚMERO ATÓMICO, NÚMERO MÁSICO. ISÓTOPOS. Isótopos: Son átomos de un mismo elemento (misma Z) que se diferencian en el número de neutrones (diferente nº másico). 1 H 1 2 H 1 12 C 14 C H 1

10 MODELOS ATÓMICOS Modelos anteriores: Demócrito (siglov a.de C.) Dalton (1803) Thomson (1904) Rutherford (1911) Bohr (1913) Modelo actual: Mecano-cuántico

11 MODELO ATÓMICO ACTUAL 1. Para explicarlo es preciso entender el mundo de las partículas muy pequeñas: FISICA CUÁNTICA 2. El electrón tiene una doble naturaleza: Tiene masa Se comporta con si fuera una onda electromagnética 3. En objetos tan pequeños no se pueden conocer la trayectoria ni la velocidad exactas del electrón. Orbitales: Región del espacio donde existe la probabilidad de encontrar al electrón con una determinada energía.

12 MODELO ATÓMICO ACTUAL 7 niveles de energía (n) Subniveles (s,p,d,f): Forma del orbital En cada orbital podrá haber un máximo de 2 electrones nivel Subnivel s s,p s,p,d s,p,d,f Electrones

13 CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA Los electrones van a ir ocupando orbitales de menor a mayor energía. Hay tipos de orbitales que aún estando en niveles más bajos tienen mayor energía que otros más altos. 4s menos energético que 3d, por tanto 4s se llenará antes. Diagrama de Moeller

14 CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA Hidrógeno: 1s 1 1H Carbono: 1s 2 2s 2 2p 2 6C Cloro: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 17Cl Plata: 47Ag 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 9 Cerio: 58Ce 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 1 5d 1

15 CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA

16 CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA Insertar tabla periódica comprimida con orbitales

17 ENLACES QUÍMICOS Al aproximarse dos átomos puede pasar que: No se produce enlace Repulsión Sí se produce enlace Escasa atracción energía energía 0 E e Distancia entre los núcleos Distancia óptima de enlace Distancia entre los núcleos

18 ENLACES QUÍMICOS Son las distintas clases de fuerzas que mantienen unidos los átomos en elementos y compuestos. Ojo! Los átomos no sólo se unen formando moléculas.

19 ENLACES QUÍMICOS Enlace iónico: 3Na: 1s 2 2s 1 2s 1 1s 2 3 p + 3 e - 3 p + 2 e - 3Na - 1 e - 3Na 1+ Catión sodio

20 ENLACES QUÍMICOS. ENLACE IÓNICO 17Cl: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 2s 2 2p 6 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 1s 3s 2 3p 5 2 1s 2 17 p + 17 e - 17 p + 18 e - 17Cl + 1 e - 17Cl 1- Anión Cloro

21 ENLACES QUÍMICOS. ENLACE IÓNICO 1e - Na Cl - Enlace iónico Cristal iónico

22 ENLACES QUÍMICOS. ENLACE IÓNICO Otros iones: H +, Li +, Na +, K +, Be 2+, Mg 2+, Ca 2+, Al 3+ F -, Cl -, O 2-, S 2-, N 2-, Mg 2+, Ca 2+ NH 4+, OH -, NO 3-, SO 4 2-, CO 3 2-, HCO 3 -

23 ENLACES QUÍMICOS. ENLACE IÓNICO Propiedades el enlace iónico: Propiedades Sólidos a temperatura ambiente. Elevado punto de fusión. Frágiles. Se rompen en cristales de menor tamaño Justificación Existen fuerzas intensas entre los iones. Se precisa mucha energía para romper los enlaces Al golpear el cristal, los iones se desplazan, rompiendo enlaces. El desplazamiento provoca que iones de mismo signo se acerquen y aparezcan fuerzas de repulsión Son solubles en agua En estado sólido no conducen la electricidad En estado líquido o disolución son buenos conductores de la electricidad Las moléculas de agua interaccionan con los iones separándolos de la red iónica Los iones no pueden desplazarse, ya que ocupan posiciones fijas en la red Los iones quedan liberados y pueden moverse libremente

24 ENLACES QUÍMICOS Enlace covalente: 1H: 1s H 2 1H + 1 H

25 ENLACES QUÍMICOS. ENLACE COVALENTE 17Cl: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 1s 2 3s 2 3p 5 2s 2 2p 6 1s 2 Cl Cl

26 ENLACES QUÍMICOS. ENLACE COVALENTE 6C: 1s 2 2s 2 2p 2 8O: 1s 2 2s 2 2p 4 CO 2 xx O xx x x x x C x x x x xx O xx xx O xx xx C O O C O xx

27 ENLACES QUÍMICOS. ENLACE COVALENTE H x x C x x x x C x x H H C C H C 2 H 2 (Etino) 6C: 1s 2 2s 2 2p 2 1H: 1s 1 H x x H x x x H H C x x C C C x x H x x H H H H H x x C x x x x x x H H H C H H H C 2 H 4 (Eteno) CH 4 (Metano)

28 ENLACES QUÍMICOS. ENLACE COVALENTE Propiedades del enlace covalente molecular: Propiedades Normalmente gases, líquidos, o solidos con bajo punto de fusión. La mayoría son insolubles en agua No conducen la electricidad ni en estado puro ni en disolución Justificación Dentro de la molécula los enlaces son fuertes, pero entre moléculas son débiles No poseen iones que puedan interaccionar con el agua No existen electrones libres

29 ENLACES QUÍMICOS. ENLACE COVALENTE Sustancias covalentes moleculares: Diamante, grafito, grafeno, fullereno, nanotubos Dióxido de silicio: SiO 2 Carburo de silicio: SiC

30 ENLACES QUÍMICOS. ENLACE COVALENTE Propiedades de las sustancias covalentes atómicas Propiedades Sólidos, con alto punto de fusión y muy duros Son insolubles en agua No conducen la corriente eléctrica Justificación Todos los enlaces son covalentes, muy fuertes No existen iones que interaccionen con el agua Carecen de electrones o iones libres.

31 ENLACES QUÍMICOS Enlace metálico: Na Cu Sn

32 ENLACES QUÍMICOS. ENLACE METÁLICO Propiedades del enlace metálico Propiedades Sólidos con alto punto de fusión Justificación Gran estabilidad de la estructura metálica Densidad elevada Estructura muy compacta Solubles en estado líquido (fundido) formando aleaciones Buenos conductores del calor Buenos conductores de la electricidad Ductilidad y maleabilidad Los átomos se acomodan fácilmente formando nuevas estructuras Los átomos están muy próximos, transmitiendo las vibraciones Libertad de desplazamiento de los electrones de la nube Las capas de átomos se deslizan unas sobre las otras sin modificar su estructura.

33 ENLACES QUÍMICOS. Enlaces intermoleculares: Puentes de hidrógeno Estado gaseoso: vapor de agua Estado líquido: agua Estado sólido: Hielo

34 ENLACES QUÍMICOS. ENLACES INTERMOLECULARES Fuerzas de Van der Waals En moléculas no polares se crean dipolos instantáneos. Estas fuerzas son de carácter electrostático, tanto más intensas cuanto mayor es el tamaño del átomo

35 LAS REACCIONES QUÍMICAS Proceso por el que unas sustancias iniciales (reactivos) se transforman en otras finales (Productos) distintas de las iniciales. REACTIVOS PRODUCTOS H 2 Cl 2 HCL H 2 (g) + Cl 2 (g) 2 HCL(aq)

36 LAS REACCIONES QUÍMICAS H 2 Cl 2 Complejo activado 2 HCl

37 LAS REACCIONES QUÍMICAS Reacciones de síntesis: N 2 (g) + H 2 (g) NH 3 (g) Reacciones de descomposición: CaCO 3 (s) CaO(s) + CO 2 (g) Reacciones de desplazamiento: HCl (aq) + KOH KCl(s) + H 2 O (l) Reacciones de doble desplazamiento: CuSO 4 (aq) + NaOH (aq) CU(OH) 2 (s) + Na 2 SO 4 (aq)