¿COMO SE FORMAN LOS COMPUESTOS QUÍMICOS EXISTENTES EN LA NATURALEZA?
Para resolver esta pregunta ten en cuenta el siguiente tema:
Enlace Químico
1-Definición
Es la fuerza existente dos o mas átomos que los mantiene unidos en las moléculas.
Al producirse un acercamiento entre dos o mas átomos, puede darse una fuerza de atracción entre los electrones de los átomos y el núcleo de uno u otro átomo.
Si esta fuerza llega a ser lo suficientemente grande para mantener los átomos unidos, se ha formado un enlace químico.
2-Ley del octeto
Según la regla de octeto, los átomos son más estables cuando consiguen ocho electrones en la capa de valencia, sean pares solitarios o compartidos mediante enlace covalente. Sin embargo, hay algunas excepciones. Por ejemplo, el hidrógeno tiene un sólo orbital en su capa de valencia, la cual puede aceptar como máximo dos electrones; por eso, solo puede compartir su orbital con sólo un átomo formando un sólo enlace. Por otra parte, los átomos no metálicos a partir del tercer período pueden formar "octetos expandidos" es decir, pueden contener más que ocho electrones en su capa de valencia.
3-Propiedades para la formación de enlaces: energía de ionización, afinidad electrónica, electronegatividad, valencia, número de oxidación, tipos de enlace.
Energía de ionización:
Valencia:
Es el número de electrones que tiene un elemento en su último nivel de energía, son los que pone en juego durante una reacción química o para establecer un enlace con otro elemento. Hay elementos con más de una valencia, por ello se reemplaza a este concepto con el de números de oxidación que a fin de cuentas representa lo mismo.
Numero de oxidación:
Es un número entero que representa el número de electrones que un átomo pone en juego cuando forma un compuesto determinado.
Tipos de enlace:
-Enlace ionico.
Es la menos conocida, pero es en el caso de que se unan atomos que tiene electronegatividades bajas y cercanas, ninguno de los atomos atraera con gran fuerza los electrones de la unión. Esto hace que los electrones externos se hallen en un estado relativamente libre.
-Enlace covalente.
3-Propiedades para la formación de enlaces: energía de ionización, afinidad electrónica, electronegatividad, valencia, número de oxidación, tipos de enlace.
Energía de ionización:
Se define como la cantidad mínima de energía que hay que suministrar a un átomo neutro gaseoso y en estado fundamental para arrancarle el e- enlazado con menor fuerza, es decir, mide la fuerza con la que está unido el e- al átomo.
Es una energía muy elevada para los gases nobles y es necesaria una mayor cantidad de energía.
Las energías de ionización pequeña indican que los e- se arrancan con facilidad.
A medida que aumenta n el e- está más lejos del núcleo, la atracción es menor y por lo tanto, la energía de ionización es menor.
Afinidad electrónica:
La afinidad eléctrica, afinidad electrónica o AE es la energía intercambiada cuando un átomo neutro, gaseoso, y en su estado fundamental, capta un electrón y se convierte en un ión mononegativo.
La afinidad electrónica es la cantidad de energía absorbida por un átomo aislado en fase gaseosa para formar un ión con una carga eléctrica de −1. Si la energía no es absorbida, sino liberada en el proceso, la afinidad electrónica tendrá, en consecuencia, valor negativo tal y como sucede para la mayoría de los elementos químicos.
Electronegatividad:
La electronegatividad de un elemento mide su tendencia a atraer hacia sí electrones, cuando está químicamente combinado con otro átomo. Cuanto mayor sea, mayor será su capacidad para atraerlos.
Valencia:
Es el número de electrones que tiene un elemento en su último nivel de energía, son los que pone en juego durante una reacción química o para establecer un enlace con otro elemento. Hay elementos con más de una valencia, por ello se reemplaza a este concepto con el de números de oxidación que a fin de cuentas representa lo mismo.
Numero de oxidación:
Es un número entero que representa el número de electrones que un átomo pone en juego cuando forma un compuesto determinado.
Tipos de enlace:
-Enlace ionico.
Ocurre entre átomos de elementos cuya diferencia de electronegatividades es notable, y su característica principal es que cede la totalidad de sus electrones desde un átomo a otro con formación de cationes y aniones.
-Unión Metálica.
Es la menos conocida, pero es en el caso de que se unan atomos que tiene electronegatividades bajas y cercanas, ninguno de los atomos atraera con gran fuerza los electrones de la unión. Esto hace que los electrones externos se hallen en un estado relativamente libre.
-Enlace covalente.
Es la union quimica establecida entre dos atomos ,en la cual el par electronico compartido esta formado por un electron provenientente de cada uno de los dos atomos entre los que se produce la union. La misma se puede producir entre átomos de un mismo elemento o de elementos diferentes. Por otra parte, pueden compartir uno o mas pares d electrones, formando uniones covalentes simples, dobles o triples.
Resuelve:
Respuesta de la pregunta planteada al inicio
Los elementos químicos son sustancias simples compuestas por un solo tipo de partículas (átomos) y no se pueden descomponer en otras sustancias más sencillas. Se representan mediante símbolos en la tabla periódica (Figura 1), por ejemplo el Hidrógeno (H), el Carbono (C), el Oxígeno (O), el Nitrógeno (N), el Hierro (Fe), entre otros.
Al unirse dos o más átomos iguales, éstos formarán moléculas, tales como el Ozono (O3) o el Nitrógeno gaseoso (N2).
Los elementos químicos están presentes en la naturaleza no de forma aislada, sino combinados con otros elementos. Las proporciones en que los podemos encontrar en la naturaleza puede variar, por ejemplo, un elemento que está abundante en la tierra no necesariamente lo estará en los seres vivos, es decir, no todos los elementos están presentes en la composición de los seres vivos. En el 99% del cuerpo de los organismos conocidos solo están presentes 6 de los elementos existentes en la tierra. El cuerpo humano, por ejemplo, está mayoritariamente por los elementos de Carbono (C), Oxígeno (O), Hidrógeno (H), Nitrógeno (N), Fósforo (P) y Azufre (S). Por otro lado, si se compara la composición química de los seres vivos con la del medio físico, se puede notar que los principales elementos que componen a los seres vivos no son los que más abundan en la corteza terrestre (que no incluye ni a la atmósfera ni a los mares). Es decir que, si bien los seres vivos y los entes inanimados están formados por los mismos componentes químicos, la diferencia entre ellos radica en el modo en que se organiza la materia que los constituye.
1. ¿Qué entiendes por enlace químico?
Un enlace químico es la unión de dos o mas átomos ya sean iguales o de distinta naturaleza.
2. Identifique y defina las propiedades que debe tener todo enlace químico para su formación.
Enlace ionico:
-Temperaturas de fusión y ebullición muy elevadas.
-Sólidos a temperatura ambiente.
-La red cristalina es muy estable por lo que resulta muy difícil romperla.
-Son duros (resistentes al rayado).
-No conducen la electricidad en estado sólido, los iones en la red cristalina están en posiciones fijas, no quedan partículas libres que puedan conducir la corriente eléctrica.
-Son solubles en agua por lo general, los iones quedan libres al disolverse y puede conducir la electricidad en dicha situación.
-Al fundirse también se liberan de sus posiciones fijas los iones, pudiendo conducir la electricidad.
Enlace ionico:
-Temperaturas de fusión y ebullición muy elevadas.
-Sólidos a temperatura ambiente.
-La red cristalina es muy estable por lo que resulta muy difícil romperla.
-Son duros (resistentes al rayado).
-No conducen la electricidad en estado sólido, los iones en la red cristalina están en posiciones fijas, no quedan partículas libres que puedan conducir la corriente eléctrica.
-Son solubles en agua por lo general, los iones quedan libres al disolverse y puede conducir la electricidad en dicha situación.
-Al fundirse también se liberan de sus posiciones fijas los iones, pudiendo conducir la electricidad.
3. ¿Qué diferencia encuentras entre número de oxidación y valencia de un elemento?
El número de oxidación o estado de oxidación es la carga total asignada a un átomo dentro de un compuesto, y se calcula como la diferencia entre el número de protones y el de electrones asignados al átomo. Puesto que el número de protones de un átomo es fijo, este número nos dará la cantidad de electrones libres que tienen el átomo en la última capa. Es un número que puede ser positivo o negativo.
La valencia o número de valencia es el número de electrones que comparte un átomo en un enlace iónico o covalente. Es un concepto en desuso, más apropiado para compuestos covalentes, y que nos indica el número de enlaces o uniones iónicas que puede formar en un momento dado un átomo. Es un número que siempre es positivo.
4. ¿Cuales son los diferentes tipos de enlaces que existen definalos y de ejemplos?
Tipos de enlace:
-Un enlace químico es la unión entre dos o más átomos para formar una entidad de orden superior, como una molécula o una estructura cristalina.
-Enlace Covalente: las reacciones entre dos átomos no metales producen enlaces covalentes. Este tipo de enlace se produce cuando existe una electronegatividad polar, Se forma cuando la diferencia de electronegatividad no es suficientemente grande como para que se efectúe transferencia de electrones. A su vez el enlace covalente se divide en :
Enlace Covalente Polar: se le denomina a asi a los enlaces en donde existe una diferencia de electronegatividad entre los átomos. Ejemplo: HF, HCl, CO, etc.
Enlace Covalente No Polar: se le denomina a asi a los enlaces en el cual los átomos son de la misma especie y tienen una diferencia de electronegatividad nula. Ejemplo: H2, O2. CH4,
Enlace Covalente Coordinado: Se denomina enlace covalente coordinado o dativo al enlace químico que se forma cuando dos átomos comparten un par de electrones, pero este par procede sólo de uno de los átomos. Ejemplo: H2SO4.
-El enlace Iónico: es llamado también enlace electrovalente, este se forma por la unión de una metal con un no metal formando asi una sal. los electrones de valencia se transfieren de un átomo a otro; al hablar de valencia considerémosla como la capacidad de combinación de un elemento para constituir un compuesto. este enlace es característico por la diferencia de electronegatividad mayor a 1.7 paulin. Ejemplo: NaCl, KF, bicarbonato de sodio, etc.
-Un enlace metálico: es un enlace químico que mantiene unidos los átomos de los metales entre sí. Estos átomos se agrupan de forma muy cercana unos a otros, lo que produce estructuras muy compactas. Se trata de redes tridimensionales que adquieren la estructura típica de empaquetamiento compacto de esferas. Ejemplo: CaK, CuZn,CaO, etc.
-El enlace de hidrógeno o puente de hidrógeno (correctamente llamado enlace por puente de hidrógeno) cuando un átomo de hidrógeno se encuentra entre dos átomos más electronegativos (N, O y F), estableciendo un vínculo entre ellos. El átomo de hidrógeno tiene una carga parcial positiva, por lo que atrae a la densidad electrónica de un átomo cercano en el espacio.
El enlace de hidrógeno es poco energético frente al enlace covalente corriente, pero su consideración es fundamental para la explicación de procesos como la solvatación o el plegamiento de proteínas. Ejemplo:
H2O, HF, NH3, CH4.
- Utiliza las diferentes herramientas tecnológicas,libros, etc. que te sirvan de ayuda.
- Debes registrar tu información en una bitácora de búsqueda (en donde vas a colocar todos los sitios de la web donde consultaste).
Mira en youtube y analiza:
- https://www.youtube.com/watch?v=Jw83nWI9jCA.
- https://www.youtube.com/watch?v=85XmStwDdJo.
- https://www.youtube.com/watch?v=qUvAmDCJ16s.
- https://www.youtube.com/watch?v=__erdLamBVE.
- https://www.youtube.com/watch?v=vP_bpTxydNo
ACTIVIDADES A REALIZAR:
1. De respuesta a la pregunta inicial.
2. Realizar mapa conceptual de los vídeos vistos.
3. Realiza una actividad donde se pueda vivenciar este concepto.
Actividad en la que se puede vivenciar este concepto.
1. Ión con carga eléctrica positiva, es decir, que ha perdido electrones.
R/ Catión
2. Número de electrones que ha ganado, perdido o compartido
R/ Número de oxidación
3. Medida de energía necesaria para remover un electrón de un átomo neutro
R/ Potencial de Ionización
4. Cuando los átomos ser combinan adquieren la configuración de ocho electrones en su último nivel.
R/ Ley del Octeto
5. Capacidad de combinación que presentan los átomos
R/ Valencia
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