jueves, 9 de junio de 2011

Gracias por su visita espero que lo hayan disfrutado y acá les dejo unas imagines y vídeos de enlaces químicos y átomos.




















Clasificación de las sustancias de acuerdo a sus propiedades












Parece lógico suponer que las propiedades características de las sustancias aporten alguna información acerca de la forma en que están unidos los átomos que las forman.

La materia que nos rodea se presenta en forma de sustancias con distinto aspecto y propiedades. El conocimiento de estas propiedades puede aportar alguna información acerca de las fuerzas que hacen unirse a las partículas en una sustancia. Así, por ejemplo, los puntos de fusión y ebullición de las diversas sustancias son indicativos de la mayor o menor fuerza de enlace entre las partículas (átomos, iones o moléculas) que constituyen el sólido o líquido. Por otra parte si una sustancia en determinadas condiciones conduce la corriente eléctrica, podría pensarse también en la existencia de partículas cargadas. Otras propiedades pueden ser la solubilidad, la facilidad de deformación o fragilidad de los sólidos, etc.
La diversidad de propiedades existentes (densidad, temperaturas de fusión y ebullición, dureza, solubilidad en diferentes líquidos, conductividad,..) hace que resulte difícil clasificar en unos pocos grupos a todas las sustancias y cualquier regla que se establezca para ello dejará fuera a sustancias con propiedades intermedias o atípicas. No obstante, a pesar de ello ha sido posible clasificar a la mayor parte de las sustancias en tres grandes grupos que evidencian la existencia de cuatro formas fundamentales de unión entre los átomos, es decir de cuatro tipos de enlace:
 En primer lugar nos encontramos con sustancias como el cloruro de sodio, yoduro de potasio, cloruro de magnesio, etc… que son compuestos de aspecto cristalino, frágiles y con elevados puntos de fusión y ebullición. Son, en general, más o menos solubles en disolventes del tipo del agua y no lo son en disolventes del tipo del benceno. No son conductores de la corriente en estado sólido, pero sí cuando se presentan fundidos o en disolución. La existencia de este tipo de sustancias, entre las que hemos citado como ejemplos típicos a las sales, está ligada a una forma de enlace que, por razones que luego veremos, se denomina enlace iónico, designando consecuentemente dichas sustancias como compuestos iónicos.
 En segundo lugar, nos encontramos con sustancias como el oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, dióxido de carbono, naftaleno, agua, amoniaco, etc, muchas de las cuales se encuentran, a temperatura y presión ordinarias, en forma de gases constituidos por moléculas de una gran estabilidad pues resisten, en general, temperaturas elevadas sin descomponerse. En cambio cuando se hallan en estado sólido o líquido tienen por lo general bajos puntos de fusión y de ebullición. Por otra parte, los sólidos de esta clase no se disuelven en disolventes del tipo del agua, haciéndolo en los del tipo del benceno y no conducen la corriente eléctrica en estado líquido ni tampoco lo hacen sus disoluciones. El comportamiento de estas sustancias hace suponer la existencia de fuertes uniones intramoleculares dada la estabilidad de dichas moléculas, y de débiles uniones intermoleculares, teniendo presente la facilidad con que se logra separar las moléculas. Es decir, se pone de manifiesto la existencia en este tipo de sustancias de dos formas de enlace asociadas, denominándose a la primera enlace covalente y conociéndose las débiles interacciones intermoleculares como fuerzas de van der Waals (profesor de la Universidad de Amsterdam, premio Nobel en 1910, que modificó la ecuación general de los gases teniendo en cuenta, entre otras cosas, que entre sus moléculas podían existir fuerzas de atracción). En algunos casos se presenta sólo una de estas formas de unión. Así, se ha conseguido solidificar a los gases nobles que en condiciones normales se presentan como gases formados por átomos sueltos, en esos sólidos sólo estarán presentes, pues, las débiles fuerzas de van der Waals que aquí se ejercen entre partículas monoatómicas. Por otra parte el diamante, carbono puro, es un ejemplo de sustancia cuyos cristales constituyen verdaderas moléculas gigantes en las que todas las uniones entre átomos de carbono tienen las características del enlace covalente.
  Por último, nos referiremos a los metales, cuya propiedad más típica es su carácter conductor del calor y la electricidad en estado sólido. Los metales constituyen más de las tres cuartas partes de los elementos del sistema periódico por lo que no es de extrañar que exista una gran variedad en propiedades tales como dureza, punto de fusión, etc. Muchos de ellos tienen un brillo característico y son fácilmente deformables, es decir, son dúctiles y maleables (se separan fácilmente en hilos y láminas). El tipo de enlace existente entre los átomos de un metal se denomina, por razones evidentes, enlace metálico.

¿Qué mantiene unidos a los átomos?

Un concepto básico en química es el estudio de cómo los átomos forman compuestos. La mayoría de los elementos que conocemos existen en la naturaleza formando agrupaciones de átomos iguales o de distintos tipos, enlazados entre sí.
A.2. Con tu grupo, realiza un estudio predictivo de la cantidad de sustancias que teóricamente podrían formarse a partir de los elementos de la tabla periódica, recuerda que pueden unirse dos o más átomos iguales o distintos y pueden hacerlo de más de una forma. Presenten una definición propia de enlace químico.
C.2.. Con estas actividades los alumnos y alumnas en primera instancia, verificarán que en teoría son muchos las sustancias que pueden formarse, cada una con características y funciones distintas, esto deberá llevarlos a una visión inicial de la importancia del tema, y en las definiciones que puedan elaborar reconoceremos esto.
A.3. Los iones Na+ y Cl- libres no son abundantes en la naturaleza, sin embargo ¿por qué existe tanta sal (NaCl) en el mundo? Discute en tu grupo una posible respuesta coherente con lo ya establecido.
C.3. Cuando los estudiantes realizan esta actividad, por lo general, coinciden en el concepto de enlace; que es precisamente lo que se busca, que comiencen a reconocer que esta capacidad de los átomos puede ser imprescindible para nuestras vidas.

¿Por qué queremos entender cómo se enlazan las partículas materiales unas con otras?

Si comprendemos el mecanismo del enlace químico, este conocimiento puede llevarnos a controlar la formación o ruptura de estos enlaces, por consiguiente, la formación o deformación de sustancias, dependiendo siempre de lo que estemos necesitando.
A.4. Imagina que acabas de descubrir la forma de evitar que se enlacen el oxígeno y el hierro, que juntos formaban el indeseable óxido de hierro, causante de la perjudicial corrosión. Enumera 5 consecuencias ventajosas para la humanidad de tu descubrimiento.
C.4. Esta actividad persigue que los estudiantes reflexionen sobre las ventajas que proporcionaría al desarrollo de la humanidad el poder incidir en la formación o ruptura de los enlaces químicos. De igual forma establecer que el manejo de este conocimiento por mentes sin escrúpulos puede causar grandes daños al mundo.

Fuerzas intermoleculares


Los átomos al unirse mediante enlaces covalentes pueden formar moléculas. Así, por ejemplo, sabemos que cuando el hidrógeno reacciona con el oxígeno se obtiene agua y que cada molécula de agua está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno unidos mediante enlaces covalentes. Sin embargo el agua es una sustancia que además de encontrarse en estado gaseoso puede ser líquida o sólida (hielo), de modo que se nos plantea la cuestión de cuál es el mecanismo mediante el que las moléculas de agua se unen entre sí, ya que si no existiera ninguna fuerza de enlace entre ellas el agua siempre se encontraría en estado gaseoso. El mismo tipo de razonamientos podría hacerse para el caso de otras sustancias covalentes como por ejemplo, el I2, que en condiciones ordinarias se encuentra en estado sólido. Por otra parte, sabemos que muchas sustancias covalentes que a temperatura y presión ambientales se hallan es estado gaseoso, cuando se baja la temperatura lo suficiente pueden licuarse o solidificarse. De esta forma se puede obtener, por ejemplo, dióxido de azufre sólido enfriando SO2 a una temperatura inferior a -76°C. ¿Cómo se unen entonces las moléculas? A continuación abordaremos este problema.
Como ya hemos señalado, las fuerzas de atracción entre moléculas (monoatómicas o poliatómicas) sin carga neta se conocen con el nombre de fuerzas intermoleculares o fuerzas de van der Waals. Dichas fuerzas pueden dividirse en tres grandes grupos: las debidas a la existencia de dipolos permanentes, las de enlace de hidrógeno y las debidas a fenómenos de polarización transitoria (fuerzas de London). A continuación realizaremos un estudio elemental de cada uno de dichos grupos.







DE VAN DER WAALS



Son los causantes a que los gases se aparten del comportamiento ideal; son las mismas que mantienen unidas a las moléculas en los estados líquido y sólido.
En este tipo de fuerzas que se presentan entre las moléculas se han determinado 4 tipos de fuerzas.
1.- Orientación.
2.- Inducción.
3.- Dispersión.
4.- Repulsión




Enlaces químicos

Enlaces químicos


FUERZA DIPOLO - DIPOLO


Cuando las moléculas polares se atraen entre sí; de tal manera que el polo positivo se quede más cercano al negativo de la otra(- +); si representamos, entonces:

Enlaces químicos
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FUERZA ION - DIPOLO

Es cuando las moléculas e iones se atraen mutuamente; el polo negativo es atraído por los cationes; el positivo por los aniones. Ejem:


Enlaces químicos






FUERZAS DE LONDON




Todos los gases nobles y las moléculas no polares son susceptibles de ser licuados, las fuerzas de atracción son débiles; las moléculas no polares se atraen mutuamente.




Enlaces químicos



ENLACE DE HIDRÓGENO

Es cuando la presencia de una fuerza de atracción entre ciertas moléculas, tal que es mayor de lo que sería de esperarse en una interacción dipolo-dipolo y menor que los enlaces covalentes; en resumen las energía se relacionan así:

EjmUn enlace entre un hidrógeno y un átomo electronegativo como el F, O o N es muy polar


Enlaces químicos











martes, 7 de junio de 2011

Tipos de Enlaces








  • ENLACE QUÍMICO.-









  • Unión química entre dos átomos enlazados, considerando las interacciones entre los electrones de valencia de enlazamiento químico.
    Los compuestos están formados por agrupaciones de átomos, moléculas o iones(con carga positiva o negativa) manifestándose en todos ellos una fuerza de unión, fenómeno llamado enlace químico.
    La configuración electrónica cumple un rol muy importante; al configurar el nivel más externo de los átomos, llamados nivel de valencia, donde se encuentran electrones de valencia que tiende a alcanzar mayor estabilidad adoptando la configuración de un gas noble.











    ENLACE IÓNICO




     La atracción electrostática entre átomos de diferente carga eléctrica genera un tipo de enlace conocido como enlace iónico. Es necesario que para que pueda darse dicho enlace uno se los átomos pueda ceder electrones y por el contrario el otro pueda ganar electrones, es decir, se produce la unión entre átomos que pasan a ser cationes y aniones. Este tipo de enlace generalmente se produce entre un elemento metálico (electropositivo) y elemento no metálico (electronegativo).  Un ejemplo típico de este tipo de enlace lo  es  el cristal iónico cloruro de sodio NaCl )  sal común. En este enlace tiene lugar la transferencia de un electrón del átomo de sodio al átomo de cloro, como se observa a continuación:
    Como veremos en la sección de estado sólido, el cloruro de sodio forma una red cristalina, cuya red es cúbica (bc), en cuyos vértices de  los paralelepípedos alternan iones de  Cl- y Na+., con tal estructura cada ión de cloro Cl- queda rodeado de seis iones Na+. Dentro de la terminología utilizada para el  manejo de redes cristalinas observaremos que esta característica indicara que el índice de coordinación es 6 (ver estado sólido)


    Generalmente, un elemento alcalino o del Grupo I A  ( Li, Na, K, Rb, Cs, Fr )  y  un  elemento halógeno o del Grupo VII A  ( F, Cl, Br, I ) , formarán cristales iónicos. Algunos de los compuestos que mantienen enlaces iónicos se encuentran  NaCl, LiF, KBr, NaF, KI, CaO, MgO, BeO, MgS, BaS, RbSe. (Como se puede observar el enlace se da entre un metal y un no metal)


    Un aspecto importante dentro de los enlaces químicos iónicos es el de las fuerzas repulsivas eléctricas, las fuerzas que mantienen la estructura con el índice de ordenación indicado es debido a la fuerza de Coulomb, muy intensas, lo cual permite puntos de fusión elevados, para fundir un cristal iónico se hace necesario deshacer la red cristalina, es decir separar los iones.

    El rompimiento de enlaces de este tipo implica un aporte de energía térmica, el cual ha de ser igual a la energía reticular. De esta observación se desprende una consecuencia directa, entre mayor es la energía reticular mayor es el punto de fusión. Las fuerzas que aparecen cuando las distancias son reticulares o inferiores a estas, hacen que debido a las fuerzas repulsivas intensas los cristales iónicos sean poco comprensibles.  Cuando los compuestos iónicos son fundidos  los iones, partículas cargadas móviles, conducen bien la electricidad, algo que podríamos observar en las disoluciones acuosas

    Dentro de las características más importantes de los compuestos iónicos se encuentran  el hecho de altos puntos de fusión, generalmente, mayor a 400°C , gran cantidad de estos compuestos son solubles en disolventes polares como el agua, por el contrario, la mayoría es insoluble en disolvente no polares como el hexano. Las disoluciones acuosas conducen bien la electricidad por

    La energía reticular: es la energía desprendida en la formación de un mol de compuesto iónico sólido a partir de los iónes en estado gaseosos.

    Distancia reticular: distancia a la que quedan en la red dos iones de signo contrario.
    COMPUESTOS IÓNICOS
    Son los que están formados por enlaces iónicos.










    ENLACE COVALENTE 





    Se producen cuando dos átomos enlazados comparten 1, 2 y hasta 3 pares de electrones de enlace. Es producto del comportamiento de uno o más electrones entre dos átomos, debido a la poca diferencia de su electronegatividad, por lo que forma que cada uno alcance su configuración electrónica. En el enlace covalente, uno o más pares de electrones son compartidos entre dos átomos, siendo que el enlace es el producto de las fuerzas de atracción de los respectivos núcleos sobre los pares de electrones compartidos. Los compuestos que los tienen se llaman compuestos covalentes.








    ENLACE METÁLICO


    Existe una teoría llamada "teoría del electrón libre" , que pretende explicar las propiedades del estado metálico. Esta teoría supone que los electrones externos de los átomos metálicos, se liberan de éstos, ya que están débilmente unidos, formándose un mar electrónico que sirve como material de unión que impide que los iones positivos, formados por las perdidas de electrones en los átomos del metal, se separen




















    miércoles, 20 de abril de 2011

    Àtomos

    ¿Qué es un átomo?
    El átomo es considerado el componente básico de toda materia. Es la partícula mas pequeña de un elemento que posee todas las propiedades químicas de tal elemento. Los átomos poseen un núcleo, protones y neutrones rodeado por los electronesLos átomos de diferentes elementos tienen diferentes números de protones.






    MODELO ATÓMICO DE BOHR

    Este modelo es estrictamente un modelo del átomo de hidrógeno tomando como punto de partida el modelo de Rutherford, Niel Bohr, trata de incorporar los fenómenos de absorción y emisión de los gases, así como la nueva teoría de la cuantización de la energía desarrollada por Max Planck y el fenómeno del fotoelectrico observado por Albert Einstein.













    MODELO ATÓMICO DE RUTHERFORD


    Este modelo fue desarrollado por el físico Ernest Rutherford a partir de los resultados obtenidos en lo que hoy se conoce como el experimento deRutherford en 1911. Representa un avance sobre el modelo de Thomson, ya que mantiene que el átomo se compone de una parte positiva y una negativa, sin embargo, a diferencia del anterior, postula que la parte positiva se concentra en un núcleo, el cual también contiene virtualmente toda la masa del átomo, mientras que los electrones se ubican en una corteza orbitando al núcleo en órbitas circulares o elípticas con un espacio vacío entre ellos.






    MODELO ATOMICO DE THOMSON


    Luego del descubrimiento del electrón en 1897 por Joseph John Thomson, se determinó que la materia se componía de dos partes, una negativa y una positiva. La parte negativa estaba constituida por electrones, los cuales se encontraban según este modelo inmersos en una masa de carga positiva a manera de pasas en un pastel (de la analogía del inglés plum-pudding model).

    Enlaces quìmicos

    Cuando los átomos forman moléculas o compuestos lo hacen mediante la unión de electrones generando un enlace químico. Para que los electrones se unan y formen un enlace deben ocupar el mismo orbital. Esto ocurre cuando ambos electrones poseen momentos magnéticos opuestos, de modo que existe una fuerza de atracción magnética. Además, los núcleos (positivos) de los átomos así enlazados ejercen una fuerza de atracción electrostática sobre los electrones (negativos) involucrados en el enlace. 
    Ahora bien, los electrones que participan en la formación de un enlace químico no siempre se distribuyen del mismo modo entre los átomos unidos. La distribución de los electrones entre los átomos depende de la electronegatividad de cada uno de elementos enlazados. Cuando uno de los elementos es mucho más electronegativo que el otro, los electrones del enlace estarán sobre el núcleo electronegativo, por lo que entonces los electrones en sus orbitales atómicos superan en uno al número de protones en su núcleo; este desbalance de cargas eléctricas le confiere una carga negativa al átomo y lo transforma en un anión. Por el otro lado, ya que el elemento electropositivo ha cedido uno de sus electrones (el del enlace) al elemento electronegativo, ahora posee un electrón menos en sus orbitales atómicos, respecto al número de protones en su núcleo, por lo que el desbalance eléctrico le genera una carga positiva y lo transforma en catión. Estas cargas diferentes sobre los átomos unidos producen una fuerza de atracción electrostática sumamente fuerte llamada enlace iónico. 
    Cuando los elementos unidos poseen valores de electronegatividad iguales, los electrones que forman el enlace se distribuyen homogéneamente y son compartidos por ambos átomos; como los átomos enlazados no han perdido ni ganado electrones, su balance eléctrico es neutro. En este caso se ha formado un enlace covalente. 
    Si los elementos unidos poseen valores de electronegatividad similares, los electrones que forman el enlace se distribuyen de manera heterogénea; es más probable encontrarlos sobre el núcleo del elemento de mayor electronegatividad; sin embargo, existe una pequeña probabilidad de localizar a los electrones del enlace sobre el núcleo menos electronegativo. Ya que el orbital está orientado hacia uno de los átomos enlazados, se genera un ligero desbalance eléctrico (o polos eléctricos parciales) en cada uno de ellos y se produce, en consecuencia, un dipolo eléctrico. Este tipo de enlace se llama enlace covalente polar. 
    Por otro lado, existen casos en los que un solo átomo proporciona el par de electrones necesarios para formar un enlace con otro elemento. De este modo se establece un enlace coordinado. Ya que el átomo donador del par de electrones cede uno de éstos al elemento receptor, se transforma en catión al adquirir una carga formal por el desbalance eléctrico entre los protones de su núcleo y sus electrones en los orbitales atómicos. 

    En 1916, el químico americano Gilbert Newton Lewis propusó que los enlaces químicos se formaban entre los átomos porque los electrones de los átomos interactuaban entre ellos. El sugirió que los átomos con menos de ocho valencias de electrones se enlazaban para compartir electrones y completar sus envolturas de valencia.

    Prácticamente todas las sustancias que encontramos en la naturaleza están formadas por átomos unidos. Las intensas fuerzas que mantienen unidos los átomos en las distintas sustancias se denominan enlaces químicos.