martes, 7 de junio de 2011

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
Hibridación de orbitales: modelo de reordenamiento posicional de los orbitales atómicos, Esta formulación de orden matemático se conoce como hibridación de los orbitales atómicos (mezcla matemática de funciones de onda).



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.
OB: Cuando existen solamente uniones sigma la hibridación se determina sólo en base del criterio de repulsión de parejas. Cuando hay sólo una unión sigma no hay hibridación.

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
El Carbono en su forma de diamante (hibridación sp3) es un ejemplo típico de ésta categoría.
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.
El ejemplo típico es el Carbono en su forma de grafito en que los C están hibridizados sp2
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.
IONICAS
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 -.
Son estructuras de temperatura de fusión elevadas , alrededor de los 1000°C de acuerdo a la fortaleza del enlace iónico.
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

La Ecuación de Estado de los Gases Ideales es la mescla de Ambasy se le agrega una constante R equivalente a 0.082 (L x Atm / mol x K) PV = n R T
La Presión se mide en Atm, el Volumen en Lts. Y la Temperaturaen Kelvin


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
La Mr. Empírico es : 12x1 +1x2 = 14 (g/F.E)

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