Diario de clase

  • No forma moléculas discretas ( formado por pocos átomos), sino enrejados cristalinos gigantes, donde cada ion se rodea del máximo número posible de iones de signo contrario.

Esto se repite por la izquierda, por la derecha, por arriba, por abajo, por delante y por atrás.

El indice de coordinación es el número de iones que rodean al ion de signo contrario en el caso del CsCl es 8

Por tanto las formulas de  los compuestos iónicos no representan moléculas,  si no simples proporciones estequiométricas entre iones.

  • Suelen ser sustancias  salinas o bien óxidosmetálicos que se presentan en estado solido con elevados puntos de fusión debido a la gran estabilidad de las redes cristalinas.
  • Son sólidosfrágiles porque al golpearlos se desplazan las capas de iones quedando enfrentados enlaces del mismo signo, repeliéndose.
  • No conducen la corriente eléctrica en estado sólido poro si fundidos o en disolución porque las redes se rompen y dejan los iones en libertad.
  • Se disuelven muy bien en agua y en otros disolventes polares porque los dipolos de estas sustancias rodean a los iones correspondientes por la parte que tienen signo contrario a los mismos, produciendo una energía superior a la energía de Red que mantienen unidos a los iones.

(Dipolo: Moléculas unidas pero que aun lado tiene carga positiva por un lado  y por el otro negativa)

Enlace iónico

Este tipo de enlace se produce entre átomos de la izquierda de la tabla periódica con elementos de la derecha, esto siempre implica a metales y no metales. En el proceso el metal cede electrones (1 o varios) al no metal, convirtiéndose en una catite (ion positivo ), mientras que el no metal capta dichos electrones y convirtiéndose en una anión (ion negativo), ambos elementos alcanzan la configuración de máxima estabilidad y el enlace se origina por atracción electroestatica de una gran número de ambos iones.

Para representar este enlace utilizaremos las llamadas estructuras de Lewis, las cuales se dibujan poniendo el símbolo del elemento  rodeado por un número de puntos igual al número de electrones de la ultima capa o nivel.

En el caso de tener sustancias iónicas formadas por mas de 2 átomos distintos siguen formándose únicamente 2 iones.

Enlace químico

Comenzamos un nuevo tema es de los enlaces químicos y para empezar que mejor que una breve introducción:
la  mayoría de los átomos de los elementos químicos no suelen presentarse aislados en la naturaleza, si no que reorganizan sus nubes electrónicas para combinarlas con las de otros átomos, para conseguir un cambio en su distribución electrónica que lleve a una situación de máxima estabilidad.

Existen distintos tipor de enlace:

  • iónico
  • covalente
  • intermolecular
  • metálico

En la entrada anterior empezamos a hablar de las propiedades periódicas de los elementos pero no lo finalizamos ahora explicaremos las dos ultimas que vamos a mencionar

  • Energía de Ionización (EI): es la energía necesaria que hay que comunicar a un átomo neutro gaseoso en su estado fundamental para arrancarle un electrónconvirtiéndolo en un Catión (anión positivo).

Al desplazarnos hacia la derecha la EI crece en lineas generales (aunque hay algunas excepciones) esto se debe a que los electrones se encuentran cada vez mas cerca del núcleo, haciendo que sea cada vez mas difícil arrancarlos por la misma razón decrece al descender en un grupo ya que el tamaño va aumentando.

Algunas de esas excepciones son:

las anomalías observadas en la gráfica se explica de la siguiente forma:

El berilio es más estable porque tiene todas sus subniveles completos, por eso tiene mas energía.

  • Electroafinidad: es la energía puesto en juego cuando un átomo  neutro gaseoso en su estado fundamental toma un electrón convirtiéndose en un anión (ion negativo)

La afinidad electrónica suele ser positiva es una energía desprendida aunque a veces puede ser negativa en caso de átomo muy electropositivos.

En la tabla periódica la AE crece hacía la derecha y en el grupo crece hacia arriba.

Aunque es muy difícil determinar el radio de los átomos, siempre es posible calcular la distancia que hay entre los núcleos de 2 átomos enlazados entre sí de tal manera que el radio de cada átomo sea la mitad de dicha distancia.

El comportamiento general del radio de los elementos  es:

  •  Disminuye según vas avanzando en el periodo, esto se debe a que según nos desplazamos hacía la derecha en un periodo va aumentan la carga nuclear, así como los electrones que se van situando en el mismo nivel y se atraen con más fuerza
  • Sin embargo al ir descendiendo en el grupo el tamaño de los átomos aumenta ya que los últimos electrones se colocan en niveles cada vez más alejados.

A lo largo de la historia se ha habido un  desarrollo.

Hasta que Mendelev propuso una tabla ordenando los elementos  por la masa atómica hasta que a finales del siglo XIX se descubrió que los elementos debían ordenarse por el numero atómico Z.

La tabla periódica moderna consta de 7 filas o periodos y 18 columnas o grupos (familias)

En el bloque s hay 2 familias de elementos que además tienen comportamiento metálico con los alcalinos (Primera columna  Li, Na, K…) los alcalinotérreos (segunda columna Be, Mg, Ca…). El hidrógeno y el helio no pertenecen a estas familias pero sí que están en las columnas

El bloque d está formado por  10 columnas  y son los llamados metales de transición

El bloque p está formado por algunos metales unos pocos semimetales y la mayoría de de no metales esta formado por 6 familias los Boroideos, los Carbonoideos, los Nitrogenoideos, los Anfígenos, los Halógenos, y los Gases nobles

El bloque f está formado por metales de transición interna, estos deberían ir situado, la primera línea entre el lantano y el hafnio, esta fila se denomina lantánidos  y la segunda denominada actínidos se sitúa entre en actinio y el rutherfordio este bloque también se denomina Tierras Raras

Para que podamos entender un poco mejor los números cuánticos en clase hicimos 3 pequeños ejercicios:

  • Escribe la estructura atómica, según el modelo de letras, de los 5 primeros elementos de la tabla periódica (H,He,Li,Be, B):

Tenemos que colocar los electrones que tienen los 5 primeros elementos que tienen de 1 a 5 electrones, para hacerlo colocaremos cada uno siguiendo el orden de llenado de una entrada anterior, colocaremos en cada subnivel en número de electrones que puede tener por ejemplo en las  subniveles “s” solo podemos poner 2 electrones, el resultado sería: 

  • Di los 4 números atómicos del Berilio en su última capa:

Como dijimos en la teoría del llenado de orbitales (enlazada anteriormente), 2 electrones no pueden tener los 4 números cuánticos iguales entonces los dos electrones de la ultima capa tienen todo igual menos el spin, quedando:

  • El átomo de nitrógeno tiene un número atómico Z=7, escribe su estructura electrónica según el modelo de letras y el modelo de celdas, escribe también el del hierro:

El de letras tiene la misma explicación que en el ejercicio primero, la única diferencia es que hay más subniveles que llenar  podemos darnos cuenta de que como vimos, en el nivel p solo caben 6 electrones. El modelo de celdas se trata de ir  haciendo pequeñas celdas, como su nombre indica, para hacerlo tenemos que recordar la tabla de la entrada anterior que hablaba de los niveles, subniveles orbitales, spines y electrones.

Centrándonos en el nitrógeno que tiene 7 electrones y al haber escrito el modelo de letras podemos saber que en los subniveles 1s y 2s  tenemos 2 electrones, en cada uno,  ya que ambos solo puede toman un valor, como nos indicaba el número cuántico ml, por eso dibujaremos con una única celda, esos electrones tienen que tener un numero cuántico diferente, el spin, y lo representamos con un 1 hacia abajo y otro hacia arriba.

En el subnivel 2p según lo que indica el número cuántico ml podemos tomar 3 valores por eso dibujamos 3 celdas juntas, en este caso  solo tenemos 3 electrones de los 6 que puede tener  y atendiendo al principio de máxima multiplicidad cada celda se semiocupa colocando un único spin, un único 1

En el hierro se hace todo igual, lo único distinto es que para no hacer todos los subniveles que están completos  escribimos en gas noble que le precede entre corchetes en este caso el argón y comenzaremos desde la siguiente celda en el hierro la 4s.

 

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