Unidad V: El Enlace Químico
El enlace químico es la fuerza que une a los átomos para formar las moléculas.Se Combinan los átomos para alcanzar le máxima estabilidad química perteneciente a la configuración electrónica de los gases nobles, Es por esto que se conoce la Regla del octeto
La energía de estabilización se denomina también la energía de enlace y corresponde además de la energía liberada cuando se forma el enlace a la energía necesaria para romper el enlace.
Tipo de enlace Químico y su polaridad
Enlace Iónico: Transferencia de uno o mas electrones de valencia de un átomo a otro, es decir, ceden electrones de un átomo fuertemente electropositivo a uno fuertemente electronegativo
Enlace Covalente: Comparte uno o mas electrones entre átomos parecida o igual electronegatividad.
En la segunda parte de gráfico precedente se muestra como un enlace covalente deviene en covalente polar y luego en iónico polar simplemente al crecer la asimetría de la posición de la pareja de electrones compartida.
OB. Si la diferencia de electronegatividad es entre ambos elementos es es menor a 1.7 se habla de un enlace covalente, en cambio si es mayor o igual a 1.7 se habla de Enlace Iónico
Enlace Quimico y mecánica Cuántica
La Mecánica Cuántica contempla la combinación matemática de las funciones de ondas de orbitales atómicos para dar orbitales moleculares (pertenecen a la molécula). La combinación produce dos orbitales moleculares.
Tipos de Uniones
Unión s (sigma): Orbital Molecular enlazante con superposición de orbitales atómicos sobre línea internuclear
Unión p (pi): orbital tipo P, Orbital Molecular Enlazante con superposición de orbitales atómicos fuera de línea internuclear
Geometria angular
Criterio para decidir la hibridación
CRITERIO MULTIPLICIDAD DE LOS ENLACES
Para cada unión pi un átomo debe disponer un orbital p. Dos uniones pi obligan a un átomo a tener 2 orbitales p, o sea que, la hibridación debe ser sp.
CRITERIO DE REPULSIÓN DE PAREJAS DE ELECTRONES
Las parejas de electrones, ya sean enlazantes o bien no enlazantes, se repelen por tener igual carga. Entonces el criterio obliga a dar el máximo ángulo de separación a todas las parejas de electrones.
Hibridación puntos azules y Rojo átomo en cuestión
Como se puede observar, si el número de parejas de electrones alrededor de un átomo es tres la hibridación es sp,
En cambio, si el número de parejas de electrones es cuatro la hibridación es sp2.
Dos parejas de electrones la hibridación es sp , tres parejas de electrones la hibridación es sp2 y cuatro parejas de electrones la hibridación es sp3
Unidad VI :Propiedades Fisicoquímicas de las sustancias puras
La fortaleza del enlace está dada por la energía necesaria para romper el enlace y ésta a su vez es directamente proporcional a la energía de estabilización o energía liberada cuando el enlace se forma. El enlace covalente es el más fuerte, lo sigue el iónico y finalmente el metálico que es el más débil.
MOLÉCULAS GIGANTES
Son arreglos de átomos, unidos mediante fuerzas de enlace químico (interatómico), en que no está definido el tamaño del sistema.
Covalente Tridimensional
Son arreglos tridimensionales de átomos iguales o diferentes unidos por enlaces covalentes y dispuestos en el espacio siguiendo las reglas de la hibridación. Son las estructuras más rígidas, duras o resistentes que se conocen. Sus temperaturas de fusión son muy altas
Covalente Bidimensionales
Es cuando la red de enlaces covalentes se teje en dos dimensiones. Los mismos conceptos de infusibilidad e insolubilidad que para las mallas trididimensionales pero no así en lo que se refiere a la dureza pues las fuerzas de atracción entre las mallas bidimensionales es débil. Por esa razón estas sustancias son blandas en el sentido del desprendimiento de las mallas.
Covalente Unidimensionales
Corresponde a las sustancias denominadas polímeros, largas cadenas de unidades conectadas por enlaces covalentes.
Son cadenas largas llamadas también macromoléculas y por ésta razón es que interaccionan unas con otras de manera significativa. Las interacciones entre macromoléculas son fuerzas de distintos tipos y que veremos más adelante en el caso de moléculas pequeñas.
Son un arreglo de iones positivos y negativos que se disponen alternadamente en el espacio compensando sus cargas . La geometría del arreglo es simple cuando los iones positivos y negativos son monoatómicos y además se encuentran en relación 1:1 como en el caso del Na+Cl -.
METALICAS
Los átomos metálicos , al ser muy electropositivos se desprenden de sus electrones de valencia pasando a formar iones positivos. Por su parte los electrones que han perdido su pertenencia a un átomo determinado se mueven entre los iones constituyendo una nube de electrones delocalizados. Esta nube de electrones que une a iones positivos es el enlace metálico.
Los puntos de fusión de los metales son medianamente altos
MOLECULAS CONVENCIONALES
Son aquellos sistemas formados por moléculas que se encuentran claramente definidas, se conoce el número exacto de átomos y de qué elementos está constituída la molécula. Se representan por las llamadas fórmulas moleculares reales.
En su gran mayoría las moléculas de ésta categoría unen sus átomos con enlaces covalentes
Fuerza Intermoleculares
Resumen de sustancias fisicoquímicas de las sustancias puras
Unidad VII: El Concepto de Mol y sus Aplicaciones
Introduccion
Cuando hablamos al comienzo del curso del Peso Relativo de los Átomos o bien del cálculo del Peso Atómico a partir de mezclas de isótopos algo muy importante avanzábamos en el sentido del trabajo cuantitativo. En efecto, cuando determinábamos aquellas magnitudes siempre estaba presente el hecho que comparábamos una misma cantidad de átomos de cada elemento.
¿Qué cantidad de átomos del elemento hay en el Peso Atómico del elemento expresado en gramos?
Colectamos 4,0026 gr. de Helio y leemos en el contador la cantidad de núcleos detectados y luego transformados en átomos. Hemos colectado 6,023. 10 23 átomos de Helio.Esta es la respuesta, válida para todos los elementos, a la pregunta formulada:
En el Peso Atómico de un elemento expresado en gramos existen 6,023 .10 23 átomos del Elemento.
El valor 6,023 1023 fue determinado por Avogadro mediante cálculos estadísticos acerca de sistemas gaseosos, es así conocido como El“NUMERO DE AVOGADRO” (N)
Definición de Mol
Un Mol es 6,023 10 23 unidades.
Pero el Número de Avogadro de átomos es una cantidad tan grande de átomos o bién los átomos son tan pequeños y livianos que son magnitudes que desafían nuestra imaginación.
Peso Atómico: (Ar) es la masa de un mol de átomos de tal elemento expresada en gramos. Sus unidades serian gramos / Mol de átomos.
El Mol de Moléculas
Se tomaron idéntico volumen de otros gases por ejemplo cloro gaseoso (Cl2) y de metano (CH4) medidos también en TPE. Mediante la hipótesis de avogadro se concluye que ahí N moléculas en los 3 tipos de moléculas y además existe 1 mol de cada gas.
Un mol de moléculas de cualquier gas medido en TPE. ocupa unvolumen de 22,4 Litros .
El Peso Molecular: (Mr) de una sustancia es la masa de un mol de moléculas de tal sustancia expresada en gramos. Sus unidades de medidas serán gramos / Mol de moléculas.
Representación Grafica de moles de moléculas y moles de átomos
Recipiente de Helio
Observemos que, a nivel submicroscópico, una molécula es un átomo y que a nivel macroscópico un mol de moléculas es un mol de átomos.
Recipiente de Cl2
Observamos que, a nivel submicroscópico una molécula está formada por dos átomos y que a nivel macroscópico un mol de moléculas está formado por dos moles de átomos.
Recipiente de CH4
Observamos que, a nivel submicroscópico una molécula está formada por un átomo de C y cuatro átomos de H y que a nivel macroscópico un mol de moléculas está formado por un mol de átomos de C y cuatro moles de átomos de H.
Calculo De Peso Molecular
Trabajo de Fracciones Molares
Muestra: 0,16g de metano gaseoso (CH4) Ar C: 12 y Ar H: 1
Moles de moléculas Moléculas de CH4
Átomos de C y de H
"Otra forma de calcular el número de átomos"
Moles de Átomos de C y de H
Gramos de C y de H
Composición porcentual de cada elemento
En propiedad intensiva
PROPIEDADES INTENSIVAS: Son aquellas propiedades del sistema cuyo valor no depende del tamaño del mismo, es decir son independientes de la masa del sistema. Ej.: la composiciónexpresada en % en peso.
PROPIEDADES EXTENSIVAS: Son aquellas propiedades del sistema cuyo valor sí depende del tamaño del mismo, es decir son dependientes de la masa del sistema.
Volumen del sistema en TPE
Densidad del sistema en TPE
En propiedad intensiva
Ecuación de estados de los gases ideales
n: Número de moles, V: Volumen, P:Presión ,t: temperatura.
Volumen Molar: V / n (L/mol)
Ley de Boyle: A Temperatura Constante V1xP1 = V2xP2
Ley de Charles: A Presión Constante V1/T1 = V2/T2
Formulas Empíricas y Moleculares
Análisis Químico --> Ar --> Formula Empírica --> Mr --> Formula Molecular
Composición % Relación en el n° de átomos Número exacto de átomos
Ejemplo: Dada la composición en % que se indica y Ar C = 12 y Ar H = 1
Formula Empírica
Hay 1 Átomo de C y 2 de H, entonces la Formula Empírica es CH2
Formula Molecular
Cantidad exacta de átomos donde la formula debe ser (CH2)m
m = Mr / "Mr" Empírico
Ej: la Masa Molecular (Mr) de un compuesto X es de 83.97 (g/mol)
m = 83.97 (g/mol) / 148(g/F.E) = 5.99 = 6
Por lo tanto la Formula Molecular , Real o Verdadera es : (CH2)6 = C6H12