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Representación de Lewis y la regla del octeto

La representación de Lewis

En la representación de Lewis una capa que se encuentra completa de electrones es estable y sus átomos tienen la propiedad de transferir o bien compartir electrones en un intento de lograr alcanzar una estabilidad al llenar las capas de electrones, para lograr obtener de esta forma, la estructura electrónica de mayor estabilidad como son los gases nobles más próximos.

Estos gases nobles como todos sabemos cuentan con ocho electrones en su capa exterior. Para lograr dicha estabilidad, la tendencia de los átomos es lograr la configuración electrónica externa completada por ocho electrones, esto es lo que se conoce como la “regla del octeto

Si dos átomos están compartiendo dos electrones ente ellos, se esta formando un enlace covalente. Todos los átomos acorde a su configuración electrónica, pueden llegar a cumplir esta regla del octeto lograda con pares de electrones que están compartidos,  (electrones enlazantes) y por otro lado, aquellos pares de electrones sin compartir,  (electrones no enlazantes).

En las estructuras de Lewis, se representa con un punto a cada electrón de valencia, para representar pares de electrones, se dibujan dos puntos o una linea.

En la figura superior, podemos observar con claridad las representaciones de Lewis de las moléculas orgánicas, Etano, Metilamina, Etanol y el Clorometano. Si observamos bien podemos notar con claridad que las tres últimas logran que sus átomos tengan su octeto electrónico gracias a la suma de electrones.

Propiedades de los átomos y enlace Iónico

Propiedades de los átomos y enlace  Iónico.

Los enlaces químicos que se forman cuando los átomos se combinan, es el resultado de cambios en la distribución electrónica.

Podemos mencionar que existen tres tipos fundamentales de enlace.

1. El enlace ionico: este enlace es en el momento que los electrones se transfieren de un tipo de átomo a otro.Los átomos de uno de los elementos de la reacción pierden electrones y es cuando se transforman en iones con carga positiva. Los átomos del otro elemento queda ganando un electrón y se convierte en iones cargados negativamente.

La atracción electrostática (más-menos)es por esto que  entre iones con las cargas opuestas los mantiene en un cristal.

2. El enlace covalente: aquí los electrones se comparten pro jamas se transfieren. Viendo un enlace covalente simple se trata de un par de electrones compartidos por los dos átomos (para obtener el octeto) las moléculas están formadas por los átomos enlazados covalentemente entre sí.

3. El enlace metálico: esto se presenta en metales y aleaciones. Aquellos átomos metálicos se encuentran dispuestos en ciertas estructuras tridimensionales. Los electrones que están en el exterior de los átomos se pueden mover e la estructura y es como la mantienen unida.

¿Que es el enlace quimico?

¿Que es el enlace químico?

Enlace Químico:

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 atomo.
Si esta fuerza llega a ser  lo suficientemente grande para mantener los átomos unidos ,  se ha formado un enlace quimico.


Todos los enlaces químicos son el resultado de la atracción simultanea de dos o mas electrones .
En esta unión de electrones pueden darse los siguientes casos:

  • Enlace iónico: si hay atracción electrostática.
  • Enlace covalente: si comparten los electrones.
  • Enlace covalente coordinado: cuando el par de electrones es aportado solamente por uno de ellos.
  • Enlace metálico:  son los electrones de valencia pertenece en común a todos los atomos

Enlace quimicos

Enlace químico

Enlace químico
Los atomos se unen entre sí formando enlaces químicos para tener la misma configuración electrónica que el gas noble más cercano y así ser más estable, o lo que es lo mismo, para que disminuya su energía.
Vamos a estudiar tres tipos de enlaces entre átomos: el enlace iónico, el enlace covalente y el enlace metálico.

Propiedades de los compuestos iónicos

Los compuesto iónicos presentan las siguientes propiedades.

– Son duros, debido a  que el enlace iónico es un enlace fuerte.
– Son frágiles, pues si se aplica una fuerza sobre ellos se deslocaliza la estructura cristalina.
– Son solubles en agua
– Conducen la corriente eléctrica disueltos y fundidos, debido a la movilidad que presentan los iones.

Ver vídeo muy bien logrado.

El mol y la masa molar

El mol y la masa molar


Vamos a trabajan dos moléculas de H2O.

2 H2 +          O2 →          2 H2Oar con el agua como ejemplo,  a nivel molecular el agua contiene una molécula de  O2 que  al reaccionar lo hacen con dos moléculas de H2 y se forman

2 moléculas          1 molécula          2 moléculas

2 x 2 umas          32 umas          2 x 18 umas

En el laboratorio no se puede trabajar con atomos o moléculas, debido a que no se pueden observar, por tanto, no se pueden contar. Necesitamos cantidades de estas sustancias que podamos manipular y en la que los atomos y las moléculas se encuentren en la misma proporción que a nivel molecular.
Como cada molécula de O2 tiene 16 veces más masa que una molécula de H2, masas de O2 y de H2 que se encuentren en la proporción de 16 a 1, tendrán el mismo número de moléculas.
En 32 g de O2 y en 2 g de H2 hay 6,022.1023 moléculas.Para contar partículas (atomos, moléculas, iones, etc) se define una nueva magnitud física que es diferente de la masa, denominada cantidad de sustancia, cuya unidad es el mol.

Un mol es la cantidad de sustancia que contiene 6,022.1023 partículas de esa sustancia. A este número se le llama Número de Avogadro (NA).
La masa que se corresponde con esta cantidad de sustancia se llama masa molar y es la masa atómica o molecular de la sustancia expresada en gramos.

1 mol de H2 es la cantidad de H2 que contiene 6,022.1023 moléculas de H2. Su masa es 2 g.
1 mol de O2 es la cantidad de O2 que contiene 6,022.1023 moléculas de O2. Su masa es 18 g.

2 H2 +          O2 →          2 H2O
2xNA moléculas          NA molécula          2xNA moléculas
2 mol                  1 mol                   2 mol
4 g                  32 g                   36 g

Podemos asegurar que en 4 g de H2 y en 36 g de H2O hay el doble de moléculas que en 32 g de O2.

Las tres Nomenclaturas en química

Nomenclaturas los tres tipos tradicionales

Para la clasificación y identificar a los elementos se utiliza en la actualidad tres diferentes tipos de lenguaje este lenguaje es el que llamaremos nomenclatura en lo que es la química inorgánica.

En el lenguaje coloquial la más antigua es la llamada” tradicional” y Stock.

La sistemática, que veremos como la más moderna de las tres es la que conoceremos como IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada), es quien con en trabajo conjunto a unificado toda la nomenclatura.

Como ya sabemos se deben conoces las tres que hemos mencionado si bien el orden de importancia y utilización en general son los siguientes

IUPAC, STOCK, Tradicional.

Nomenclatura Sistemática:

Utiliza un código de prefijos numerales para indicar la cantidad de átomos de cada elemento que hay en la fórmula de un determinado compuesto:

Prefijo: mono-; di-; tri- ; tetra- ; penta- ; hexa- ; hepta

Cantidad de átomos: uno ; dos; tres ; cuatro; cinco; seis; siete

Nomenclatura de Stock

Indica con números romanos entre paréntesis la valencia con la que actúa alguno de los elementos que forman parte del compuesto. Si el elemento solo tiene una valencia, no es necesario indicarla.

Nomenclatura tradicional

Utiliza un código de prefijos y sufijos para identificar la valencia con la que actúa alguno de los elementos que forman parte del compuesto. Como ya sabes, hay elementos que pueden actuar con una, dos, tres, cuatro o incluso más valencias distintas. Con esta nomenclatura puedes diferenciar elementos que tengan hasta cuatro valencias diferentes.

Prefijo Sufijo
hipo oso La más pequeña de tres o cuatro
oso La más pequeña de dos o la del medio de tres
ico La única o, si hay dos o tres, la mayor
per ico La mayor de cuatro y solo si hay cuatro

Nitrógeno

Nitrógeno

El nitrógeno es uno de los tres elementos principales presente en los seres vivos, plantas y animales, también lo encontramos como una parte muy importante en la tierra y el aire.

Los atomos de no pertenecen a un lugar determinado, estos se desplazan lentamente entre seres vivos o muertos, aire, tierra y el agua, esto es el llamado ciclo del nitrógeno

La mayor parte del nitrógeno se encuentra en la atmósfera terrestre, se puede estimar que un 80% de estas moléculas de la atmósfera de la tierra, compuestas por dos átomos de nitrógeno unidas entre si (N2)

Tanto plantas como animales necesitan de este elemento para poder elaborar aminoácidos ADN y proteínas; un punto importante es que el nitrógeno en la atmósfera no es posible usar, cuando los rayos o el fuego separan las moléculas de nitrógeno, estas moléculas pueden ser usadas por los seres vivos, tanto por  cierto tipo de bacterias que están asociadas a plantas de fréjoles.

Las plantas obtienen su oxigeno para crecer de la tierra, el agua donde viven, en cuanto a los animales lo obtienen alimentándose de las plantas y animales que contengan nitrógeno.

Al morir un organismo, este se descompone y provee de nitrógeno el suelo o tierra, igualmente ocurre en el agua de nuestros océanos y mares, hay bacterias que alteran al nitrógeno para que este adquiera una forma que las plantas usan.
Otro tipo de bacterias cambian al nitrógeno y este se disuelve en vías acuáticas en forma tal que les permiten regresar a la atmósfera.

Para la biología y la química, diferentes acciones de los humano hoy en día causan cambios en el ciclo del nitrógeno y su volumen que se almacena en la tierra, agua y aire y organismos.

También el uso de fertilizantes ricos en nitrógeno en abundancia que se deposita en la tierra se traslada a las corrientes fluviales, denotando un desequilibrio al ecosistema.

Si es genera un exceso de nitrógeno en la tierra, se produce un crecimiento rápido en las plantas, esto ocasiona un mayor consumo de agua hasta que agotan su suministro y mueren más rápidamente, tanto por falta de agua o el abuso de nitrógeno las quema, esto para la ganadera y otro tipo de forestación no es bueno.

Fuerzas Electrostáticas ión-ión

Fuerzas electrostáticas Ión-Ión

Las fuerzas electrostaticas se establecen entre iones de distinta o igual carga

Los iones que poseen cargas opuestas (+) (-) son los que se atraen

En cambio los iones que poseen el mismo tipo de carga (+)(+) se repelen entre si.

La ley de Coulomb define la magnitudes de las fuerzas electrostática, la cual es directamente proporcional a las magnitudes de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de las distancias que los separan.

La figura superior y la inferior dan una muestra de lo que hablamos.

Los aminoácidos que estén cargados por una proteína estableen  (puentes salinos) enlaces iónicos dentro de una proteína o distintas proteínas.

Viendo este tipo de interacciones se les otorga el nombre de Puente Salino.

Estos son frecuentes entre la enzima y su sustrato, entre aminoácidos de proteínas o entre los ácidos nucleicos y las proteínas.

En la imagen que puedes apreciar arriba, si observas lo que esta (coloreado en azul) son estas las cargas positivas de proteínas las cuales están dispuestas en torno a la hélice del ADN, el cual esta cargado negativamente.

Para redondear lo que son las fuerzas electrostáticas ion-ion, podemos ver en la próxima imagen la unión de las enzimas con su correspondiente sustrato, estas pueden ser gobernadas por interacciones electrostáticas, como bien podría ser el caso a modo de ejemplo de

EL ÁTOMO

EL ÁTOMO

Titulaciones

Acidos y bases

Protones

Historia del atomo

Electrones

1.- El átomo en la antigüedad Los filósofos griegos discutieron mucho acerca de la naturaleza de la materia y concluyeron que el mundo era más simple de lo que parecía.

Algunas de sus ideas de mayor relevancia fueron: Leucipo Demócrito En el siglo V a. C., Leucipo sostenía que había un sólo tipo de materia y pensaba que si dividíamos la materia en partes cada vez más pequeñas, obtendríamos un trozo que no se podría cortar más.

Demócrito llamó a estos trozos átomos (“sin división”). La filosofía atomista de Leucipo y Demócrito podía resumirse en:

1.- Los átomos son eternos, indivisibles, homogéneos e invisibles.

2.- Los átomos se diferencian en su forma y tamaño.

3.- Las propiedades de la materia varían según el agrupamiento de los átomos.

Empédocles En el siglo IV a. C., Empédocles postuló que la materia estaba formada por 4 elementos: tierra, aire, agua y fuego. Aristóteles, posteriormente, postula que la materia estaba formada por esos 4 elementos pero niega la idea de átomo, hecho que se mantuvo hasta 200 años después en el pensamiento de la humanidad.

1.1.- La teoría atómica de Dalton En 1808, John Dalton publicó su teoría atómica, que retomaba las antiguas ideas de Leucipo y de Demócrito. Según la teoría de Dalton:

1.- Los elementos están formados por partículas diminutas, indivisibles e inalterables llamadas átomos. Dalton estableció un sistema para designar a cada átomo de forma que se pudieran distinguir entre los distintos elementos:

2.- Los átomos de un mismo elemento son todos iguales entre sí en masa, tamaño y en el resto de las propiedades físicas o químicas.

Por el contrario, los átomos de elementos diferentes tienen distinta masa y propiedades.

3.- Los compuestos se forman por la unión de átomos de los correspondientes elementos según una relación numérica sencilla y constante. De la teoría atómica de Dalton se pueden obtener las siguientes definiciones: –

Un átomo es la partícula más pequeña de un elemento que conserva sus propiedades. – Un elemento es una sustancia pura que está formada por átomos iguales. – Un compuesto es una sustancia que está formada por átomos distintos combinados en una relación numérica sencilla y constante.

2.- El átomo es divisible Una vez aceptada la teoría atómica de la materia, los fenómenos de electrización y electrólisis pusieron de manifiesto, por un lado, la naturaleza eléctrica de la materia y, por otro, que el átomo era divisible; es decir, que estaba formado por otras partículas fundamentales más pequeñas.

En esta página puedes ver ejemplos sobre fenómenos de electrización. Los fenómenos eléctricos son una manifestación de su carga eléctrica.

La unidad de carga eléctrica en el SI es el culombio (C). Hay 2 tipos de cargas eléctricas: positiva y negativa. dos cuerpos que hayan adquirido una carga del mismo tipo se repelen, mientras que si poseen carga de distinto tipo se atraen.

La materia es eléctricamente neutra, es decir, tiene la misma cantidad de cada tipo de carga. cuando adquiere carga, tanto positiva como negativa, es porque tiene más cantidad de un tipo que de otro. A finales del siglo XIX y principios del XX, una serie de experimentos permitieron identificar las partículas responsables de la carga negativa (el electrón) y de la carga positiva (el proton). Estos experimentos proporcionaron los datos siguientes sobre la estructura de la materia: –

El átomo contiene partículas materiales subatómicas. – Los electrones tienen carga eléctrica negativa y masa. Cada electrón posee una carga eléctrica elemental. –

Los protones tienen carga eléctrica positiva y mayor masa. – Como el átomo es eléctricamente neutro, hay que suponer que el número de cargas eléctricas negativas (electrones) es igual al número de cargas positivas (protones).

3.- Modelos atómicos En Ciencia, un modelo intenta explicar una teoría mediante una comparación. Un modelo será tanto más perfecto cuanto más claramente explique los hechos experimentales. El modelo es válido mientras explica lo que ocurre en los experimentos; en el momento en que falla, hay que modificarlo.

3.1.- Modelo atómico de Thomson Por ser tan pequeña la masa de los electrones, el físico inglés J. J. Thomson supuso, en 1904, que la mayor parte de la masa del átomo correspondía a la carga positiva, que, por tanto, debía ocupar la mayor parte del volumen atómico.

Thomson imaginó el átomo como una especie de esfera positiva continua en la que se encuentran incrustados los electrones (como las pasas en un pudin). Este modelo permitía explicar varios fenómenos experimentales como la electrización y la formación de iones. –

La electrización: Es el exceso o la deficiencia de electrones que tiene un cuerpo y es la responsable de su carga eléctrica negativa o positiva. – La formación de iones: Un ion es un átomo que ha ganado o ha perdido electrones. Si gana electrones tiene carga neta negativa y se llama anión y si pierde electrones tiene carga neta positiva y se llama catión.

3.2.- Modelo atómico de Rutherford El modelo de Thomson tuvo una gran aceptación hasta que, en 1911, el químico y físico inglés Ernest Rutherford y sus colaboradores llevaron a cabo el “Experimento de Rutherford”. En esta página puedes ver cómo este experimento ofrecía unos resultados que no podían explicarse con el modelo de átomo que había propuesto Thomson y, por tanto, había que cambiar el modelo.

En el experimento se bombardeaba una fina lámina de oro con partículas alfa (positivas) procedentes de un material radiactivo y se observaba que: – La mayor parte de las partículas alfa atravesaban la lámina sin cambiar de dirección, como era de esperar. –

Algunas partículas alfa se desviaron considerablemente. – Unas pocas partículas alfa rebotaron hacia la fuente de emisión. Puedes ver el experimento en este vídeo. Aquí tienes otra versión interactiva del mismo experimento. El Modelo atómico de Rutherford o modelo nuclear establece que: –

El átomo tiene un núcleo central en el que están concentradas la carga positiva y casi toda la masa. – La carga positiva de los protones del núcleo se encuentra compensada por la carga negativa de los electrones, que están fuera del núcleo. –

El núcleo contiene, por tanto, protones en un número igual al de electrones del átomo. – Los electrones giran a mucha velocidad alrededor del núcleo y están separados de éste por una gran distancia.

3.3.- Los neutrones La masa de protones y electrones no coincidía con la masa total del átomo; por tanto, Rutherford supuso que tenía que haber otro tipo de partículas subatómicas en el núcleo de los átomos. Estas partículas fueron descubiertas en 1933 por

J. Chadwick. Al no tener carga eléctrica recibieron el nombre de neutrones. Los neutrones son partículas sin carga y de masa algo mayor que la masa de un protón.

3.4.- Estructura del átomo Según esto, el átomo quedó constituido así: – Una zona central o NÚCLEO donde se encuentra la carga total positiva (la de los protones) y la mayor parte de la masa del átomo, aportada por los protones y los neutrones. – Una zona externa o CORTEZA donde se hallan los electrones, que giran alrededor del núcleo. Hay los mismos electrones en la corteza que protones en el núcleo, por lo que el conjunto del átomo es eléctricamente neutro.

Propiedades de los átomos enlaces

Enlace de Van Der Waals


Enlaces químicos:
la combinación de átomos dan como resultado cambios en la distribución electrónica.

Podemos decir que existen tres tipos fundamentales de enlaces químicos, son

El enlace ioníco: transferencia de un átomo a otro cuando un átomo pierde un electrón se transforma en ion con carga positiva, en tanto los átomos del otro elemento ganan electrones, esto los convierte en iones con carga negativa.

Enlaces covalentes: los electrones se comparten pero no se transfieren, es decir se comparten los electrones (no se seden);es que las moléculas están enlazados entre si covalentemente.

El enlace metálico: metales y aleaciones, los metálicos están de manera dispuesta en forma tridimensional.
El electrón exterior de los átomos se mueven en la estructura y la mantienen unida.