Definiciones:

Elemento es una sustancia pura que ya no se puedeseparar ms en otras ms simples por mtodos(reacciones) qumicos. Ej: Br, Al, Cl, Na, K, Ca.

Molcula: est constituida por la unin de dos o mstomos del mismo elemento o de elementos distintos.

tomo: partcula que ya no se puede seguirdividiendo que pueden unirse formando cristales omolculas.

Ion: tomo que adquiere o pierde electrones y quedacargado, catin (+, pierde e) y anin (-, gana e).

Cristal: estructura slida ordenada compuesta portomos, molculas o iones.

Compuesto: sustancia pura que an se puede separaren otras ms simples por mtodos qumicos.

Figura del Yodo: tomo, ion, molcula y cristal.

Electrones de valencia

CAPA DE VALENCIA: Corresponde

al ltimo nivel, en este caso nivel 2,

que contiene 7 electrones

ELECTRONES DE VALENCIA: Son los

electrones de la capa de valencia

en este caso 7

Los electrones de valencia son los nicos electrones

involucrados en los enlace qumicos

Tabla Peridica

Lantnida

Actnida

Perodos

Grupos

Tierras raras

Elementos de transicin

SMBOLO DE LEWIS

Consiste en el smbolo qumico del elemento

ms un punto por cada electrn de valencia.

Iones: Se forman cuando un tomo neutro gana o pierde electrones

CATIN:

IN POSITIVO

SE FORMA CUANDO EL

TOMO NEUTRO PIERDE

UNO O MS ELECTRONES

DE LA CORTEZA

ANIN:

ION NEGATIVO

SE FORMA CUANDO EL TOMO NEUTRO GANA

UNO O MS ELECTRONES

CARGAS

NETAS

Prdida de un electrn

Li0

Li+1

+ 3 (p+) 3(e)= 0 + 3 (p+) 2(e)= +1

CATIN

ANIN

ganancia de un electrn

+ 9 (p+) 9(e)= 0 + 9 (p+) - 10(e)= -1

F F0 -1

ALGUNOS IONES IMPORTANTES

EN EL CUERPO

ELECTRONEGATIVIDAD

Medida de la capacidad del tomo de atraer electrones en un enlace qumico

Los elementos pueden ser electronegativos (tienden a

ganar electrones, no metales) o electropositivos (tienden aperder o ceder electrones, metales).

Permite predecir qu tipo de enlace se formar.

Si la diferencia de electronegatividad (EN) entre los

tomos es 1.8, el enlace formado es inico, y si es

16

Carcter metlico Es una indicacin de la habilidad de los tomos de

donar electrones. Se oxidan, mayor fuerza

reductora

Electronegatividad (EN )

y carcter metlico

Son conceptos opuestos (a mayor EN menor

carcter metlico y viceversa).

EN mide la tendencia de un tomo a atraer los e

haca s.

EN es un compendio entre EI y AE.

Pauling estableci una escala de

electronegatividades entre 0,7 (Fr) y 4 (F).

GASES NOBLES

Buceo

Dirigibles y globos

Tubos de iluminacin

En la naturaleza los tomos se encuentran

unidos en molculas (exc. Gases nobles).

Por medio de uniones llamadas enlaces

qumicos.

Ej: el oxgeno (O2), un trozo de hierro, una gota

de agua (H2O), la sal (NaCl).

REGLA DEL OCTETO

Los tomos buscan estar en su nivel ms estable (gas

noble) con ocho electrones en su ltimo nivel de energa

a excepcin del He (2e).

Los tomos tienden a perder, ganar o compartir e hasta

que se encuentran rodeados por 8e de valencia

En 1916 el estadounidense Gilbert Lewis (1875-1946) y el

alemn Walter Kossel, propusieron la regla del octeto:

Cuando se forma un enlace qumico, los tomos reciben, ceden o comparten electrones con otros tomos,

buscando todos tener ocho electrones en su ltimo nivel de

energa para adquirir la configuracin del gas noble ms

prximo de la tabla peridica

Compuestos inicos

Compuesto formado por cationes (metales) y aniones (no metales)

Compuestos molecularesformados por no metales.

ENLACES QUMICOS

Es el conjunto de fuerzas que mantienen unidos

a los tomos, iones y molculas cuando estos

forman agrupaciones estables.

Resultan del equilibrio de las fuerzas deatraccin y repulsin entre las cargaselctricas, llamadas fuerzas electrostticas.

No es ms que la fuerza (de naturalezaelectromagntica) que mantiene unidos lostomos.

Funcin del enlace: mayor estabilidadenergtica del sistema de tomos al unirse,cuanto menor es el contenido en energa deun sistema, mayor estabilidad tiene.

No todos los tomos tienden a unirse, losgases nobles estn constituidos por tomosindividuales.

ENLACE IONICO

Hay transferencia de electrones.

Se produce cuando los tomos de

los elementos metlicos se

encuentran con no metlicos.

Los tomos del metal ceden

electrones a los del no metal,

transformndose en cationes y

aniones respectivamente.

Al formarse iones de carga

opuesta stos se atraen por fuerzaselctricas intensas, quedando

fuertemente unidos y dando lugar

a un compuesto inico.

Formacin del enlace

inico y cristal inico.

EN: 1.8

ENLACE COVALENTE

Se produce entre los tomos de los elementos no metlicos (perodos 14, 15, 16 y 17).

Los electrones se compartirnentre los tomos para quedarrodeados por 8 electrones (regladel octeto).

Hay dos tipos de sustancias a queda lugar este enlace: sustanciasmoleculares (formadas pormolculas) como el oxgeno ycristales covalentes como eldiamante (donde todos los tomosse encuentran unidos en una redtridimensional).

Cristal covalente y cristal

molecular

ENLACE COVALENTE POLAR Y NO POLAR

COVALENTE APOLAR

Los tomos que comprar-ten e poseen unadistribucin de cargassimtricas.

Los electrones sonatrados por ambosncleos con la mismaintensidad

Poseen una nubeelectrnica uniforme.

COVALENTE POLAR

El par de electrones no se

comparten por igual

Deja una regin cargada

elctricamente

Permiten definir la polaridad

de las molculas y predicen

la distribucin de la nube

de cargas electrnicas o

dipolo

EN: 0.5- 1.7EN: 0.4

ESTRUCTURAS DE RESONANCIA

Excepciones a la regla del octeto

Molculas con nmero impar de electrones: molculas connmero impar de electrones de valencia. Ej: xido ntrico(NO) y el dixido de dinitrgeno (NO2).

Octeto incompleto: tienen como tomo central a uno conmenos de ocho electrones de valencia. Ej: compuestos cenlos que participan el boro, berilio o aluminio, BF3.

Octeto expandido: compuestos moleculares en los quealguno de sus tomos tienen ms de ocho electrones a sualrededor. Slo ocurre en elementos de la tabla del tercerperiodo en adelante. Ej: cuando el fsforo o el azufre secombinan con algn elemento de la familia de loshalgenos (F, Cl, Br y I) pueden compartir hasta diez (Ej. PF5)o doce electrones. (SCl6). BF3, SF6, PCl5, AlI3, H2SO4.

Limitaciones

Las estructuras de Lewis no dan informacin

de la forma de las molculas.

No sirven para determinar si la especie

qumica existe.

La forma de las molculas est determinada

por los ngulos de enlace. Ejemplo: molcula

de CCl4, experimentalmente se encuentra

que los ngulos de enlace Cl-C-Cl son todos

iguales y de 109.5.

GEOMETRA MOLECULAR

MODELO DE LA REPULSIN ENTRE PARES ELECTRNICOSDE LA CAPA DE VALENCIA (RPECV)

Simple extensin de la teora de Lewis y sirve parapredecir la forma geomtrica que adopta unamolcula poliatmica.

Fue desarrollado por Sidgwick y Powell en la dcadade los aos 40 y fue extendido posteriormente porGillespie y Nyholm.

Est basado en la diferencia en estabilidad queconfiere a una determinada geometra la disposicinrespectiva de los pares de electrones, bien de enlaceo bien no compartidos, que presente una molcula.

POLARIDAD DE MOLCULAS

Molcula No Polar: Compuestos cuyosenlaces son no polares o los polos se

cancelan. Ej. H2, CH4, CCl4, BF3.

Molcula Polar: Los dipolos de loscompuestos no se cancelan, se forma un

polo positivo y uno negativo. Ej: NH3,

CH3F, H2O.

FUERZAS

INTERMOLECU-

LARES

COMPARACIN MOLECULAR DE LOS GASES,

LQUIDOS Y SLIDOS

Partculas muy cercanas Partculas menos cercanas Partculas ms lejanas

y muy organizadas. y ms desorganizadas. y muy desorganizadas.

F. Intermoleculares

ms intensas

FUERZAS INTRAMOLECULARES

Fuerzas de atraccin entre los tomos de

una molcula. Determinan las propiedades

qumicas de una molcula.

Enlaces inicos

Enlaces covalentes

Enlaces metlicos

FUERZAS INTERMOLECULARES

o de Van der WaalsFuerzas de atraccin entre las molculas o iones

que hacen que estas se atraigan o repelan.

Determinan las propiedades fsicas de las

sustancias. Dependen de la polaridad. Ms dbiles

que F. intramoleculares. Son electrostticas.

Fuerzas dipolo-dipolo

Fuerzas de dispersin o de London

Enlaces de hidrgeno

Fuerzas in-dipolo (disoluciones)

DIFERENCIASFuerzas intermoleculares:

1. Son muy dependientes de la

temperatura, un aumento de

temperatura produce un

decremento de las fuerzas

intermoleculares.

2. Son ms dbiles que los enlaces

qumicos, del orden de 100 veces

menor

3. La distancia de unin es a nivel de

micras

4. Las uniones no estn direccionadas.

Enlaces Qumicos:

1. No son tan dependientes de la

temperatura

2. Son ms fuertes que las fuerzas

intermoleculares

3. La distancia de unin es muy

pequea, a nivel de Amstrongs

4. Las uniones estn

direccionados.

Energas de los enlaces

Fuerzas de dispersin Fritz London, 1930

Atracciones muy dbiles

Existen en todos los tipos de molculas

Debido al movimiento de los e en el tomo

Son dipolos momentneos y al azar

No polar Dipolo instantneo (Polar)

Dipolo inducido

Fuerzas dipolo-dipolo

Fuerzas de atraccin entre molculas polares.

Son dipolos permanentes

A mayor momento dipolar (grado de separacin entre

las regin positiva y negativa en una molcula polar),

ms polar es la sustancia.

Para molculas de masa y tamao aproximadamente iguales,

la intensidad de las atracciones intermolecularesaumenta

cuando crece la polaridad

Orientacin de molculas polares en un slido

SQu tipo de fuerzas intermoleculares existe entre

cada una de las molculas siguientes?

HBr

HBr es una molcula polar: fuerzas dipolo-dipolo. Hay tambin fuerzas de

dispersin entre las molculas HBr.

CH4CH4 es no polar: fuerzas de dispersin.

SO2SO2 es una molcula polar: fuerzas dipolo-dipolo. Hay tambin fuerzas de

dispersin entre las molculas SO2.

11.2

Enlaces de Hidrgeno Tipo de interaccin dipolo-dipolo, ms

fuerte.

Se forma entre un enlace polar, como N-H,

O-H o F-H y un tomo electronegativo, O,N

o F.

Ocasionalmente forma enlaces con Cl o S.

55

ESTRUCTURA Y PROPIEDADES DEL AGUA

Su polaridad la hace un disolvente

muy bueno para muchos compuestos

inicos y otras sustancias con las que

forma puentes de H.

Adems tiene un gran calor especfico

lo que la convierte en un moderador de

T eficaz.

La densidad del agua merece atencin.

Cada O queda unido a dos H por

enlaces covalentes y a otros dos por

puente de H (gracias a sus pares de e

libres), dando lugar as a un tetraedro.

Enlace de Hidrgeno Este enlace tambin puede formarse entre tomos

de una misma molcula

Enlace de Hidrgeno

COMPARACIN ENTRE FUERZAS

INTERMOLECULARES

Cuando las molculas de dos sustancias tienenmasas y formas comparables, las fuerzas dedispersin son aprox. iguales.

Se vuelven ms intensas conforme aumenta lapolaridad de la molcula.

Las molculas capaces de formar enlaces dehidrgeno tienen las interacciones ms intensas (-OH).

A mayor masa molecular mayor intensidad deatraccin intermolecular.

Ebullicin y punto de ebullicin

Temperatura a la cul la presin ejercida por las

molculas que se escapan es igual a la ejercida

por las de la atmsfera.

Aumento de T en un sistema abierto, vaporizacin.

Lquido Vapor

Aumenta con:

La masa o peso molecular

La polaridad de la molcula

La presin externa

Las fuerzas intermoleculares