Sesión 1. Estructura de La Materia Enlace Químico

1Curso 0 de Qumica

PROGRAMA

UNIDAD 1.1.1. ESTRUCTURA DE LA MATERIA1.2. ENLACE QUMICO

UNIDAD 2.2.1. FORMULACIN INORGNICA2.2. FORMULACIN ORGNICA

UNIDAD 3.3.1. CONCEPTOS BSICOS3.2. MEZCLAS Y DISOLUCIONES3.3. REACCIONES QUMICAS

UNIDAD 4.4.1. TERMOQUMICA4.2. EQUILIBRIO QUMICO

UNIDAD 5.5.1. EQUILIBRIO CIDO-BASE. Transferencia de Protones.5.2. ELECTROQUMICA. Transferencia de Electrones.

Curso 0 de Qumica

Unidad 1

1.1. Estructura de la materia1.2. Enlace qumico

21.1. Estructura de la materia

Nmero atmico (Z)

Nmero msico (A)

El tomo

Istopos

AZ Smbolo

( )

( )

Z p e neutro

Z p e in

+

+

= =

=

A p n+= +

Z p+=

1 1AZ Istopo

2 2AZ Istopo

Mismo nmero atmico y distinto nmero msico: mismo nmero de protones y diferente nmero de neutrones

Nmeros cunticos

Nmero cuntico principal (n)

n = 1, 2, 3, ...Est relacionado con la distancia promedio entre el ncleo y el electrn. Capa.

Nmero cuntico del momento angular (l)

l = 0, 1, 2, ..., n - 1Indica la forma de los orbitales. Subcapa.

Nmero cuntico magntico (ml)

ml =-l,-(l 1),,0,,(l-1),lDescribe la orientacin del orbital en el espacio

Nmero cuntico de espin electrnico (ms)

ms= +1/2, -1/2Describe el campo magntico que genera un electrn cuando rota sobre si mismo.

l 0 1 2 3 4 5

Orbital s p d f g h

Nombre de los orbitales


3Nmeros cunticos y orbitales


Configuracin electrnica

Distribucin de los electrones en los orbitales atmicos

1. El orden de llenado de los orbitales se hace en orden creciente de energa.

1s


3. Proceso Aufbau: orden de llenado de los orbitales atmicos. Los electrones entran en los niveles ms bajos de energa.

4. Regla de Hund: en los orbitales degenerados se alcanza el estado de menor energa cuando el nmero de electrones con el mismo spin es el mximo posible. Regla de mxima multiplicidad.

Multiplicidad:

5. Regla de Madelung: cuando dos orbitales tienen el mismo valor para n + l, es ms estable el de menor valor de n.

Orden de llenado de los orbitales

P = 2S+1 S = sumatorio ms

Distribucin en la tabla peridica


5Propiedades peridicas


Radio atmico

Radio inico

Anin: aumentaCatin: disminuye


Energa de Ionizacin

Energa necesaria para arrancar un electrn de un tomo en estado gaseoso:

X (g) X+ (g) + e-

I1 < I2 < I3


Afinidad electrnica

Electronegatividad

Energa que se desprende cuando un tomo en estado gaseoso acepta un electrn:

X (g) + e- X- (g)

Capacidad de un tomo para atraer los electrones compartidos en un enlace qumico. Cuanto mayor es su valor mayor es su capacidad para atraer electrones haca s.

Sistema peridico


7Enlace inico, covalente y metlico

1.2. Enlace qumico

Enlace Naturaleza Estructura Propiedades

Inico

Transferencia de e-.tomos de diferente electronegatividad.

NaCl, K2O

Red de ionesCristales inicos en

estado slido

P.F. y P.E. elevadosSolubles en agua

Duros pero frgilesSlo conducen la corriente

elctrica fundidos o disueltos

CovalenteComparticin de e-. tomos

de electronegatividad similar.

MolculasO2, H2O

P.F. y P.E. bajosGases o slidos y lquidos

muy voltilesNo conducen la corriente

elctrica

Red de tomosCristales covalentes

C (diamante y grafito)

P.F. y P.E. bajosSlidos muy duros

No conducen la corriente elctrica

MetlicoLos e- de valencia se

mueven entre la red de cationes. Ag, Fe

Red de cationes

SlidosDureza variable

Dctiles y maleablesBuenos conductores del

calor y la corriente

1.2. Enlace qumico

Estructuras de Lewis

1. Colocar en posicin adyacente los smbolos de los tomos de la molcula

2. Contar el nmero total de electrones de valencia que tienen que aparecer en la molcula. Hay que considerar los iones

3. Representar cada enlace covalente formado por dos electrones con una lnea

4. Distribuir los electrones de valencia restantes alrededor de cada tomo como pares libres de tal forma que cada tomo cumpla de regla del octeto

Regla del octeto

El nmero de electrones alrededor de cada tomo enlazado mediante enlace covalente debe ser ocho.Configuracin de gas noble

H O H

N de e- de valencia:(1 x 2) + (6 x 1) = 8 e-

H O

HOH

HOH

8Geometra molecular

Teora de repulsin de los pares de electrones de la capa de valencia

La geometra de una molcula adopta la forma que minimiza la repulsin electrosttica entre los pares de electrones de la capa de valencia: los pares de electrones lo ms alejados posible.

1. Se dibuja la estructura de Lewis: tomo central 2. Contar el nmero de pares de electrones alrededor del tomo

central (pares enlazantes y solitarios)3. Disponer la molcula de forma que los pares solitarios estn lo

ms alejados posible entre ellos y de los pares enlazantes (Tabla).

Los enlaces mltiples se tratan como enlaces sencillos.Varios tomos centrales: cada tomo de forma independiente.

3 pares enlazantes1 par solitario

Piramidal triangular

N HHH

N

H

H H

1.2. Enlace qumico

Tipo de especie

Orientacin de los pares de e-

ngulos de enlace

Ejemplo Modelo

AX2 Lineal 180 BeF2

AX3 Trigonal plana 120 BF3

AX4 Tetradrica 109,5 CH4

AX5Bipiramidal

trigonal

90120 180

PF5

AX6 Octadrica90 180

SF6

1.2. Enlace qumico

9Pares de e-

DistribucinPares de e- libres

Notacin RPECV

Geometra molecular

ngulos de enlace

Ejemplo

2 Lineal 0 AX2Lineal

180 BeF2

3Trigonal plana

0 AX3

Trigonalplana 120 BF3

3Trigonal plana

1 AX2EAngular

120 SO2

4 Tetradrica 0 AX4

Tetradrica109,5 CH4

4 Tetradrica 1 AX3EPiramidal trigonal 109,5 NH3

4 Tetradrica 2 AX2E2

Angular109,5 H2O

1.2. Enlace qumico

Pares de e-


Notacin RPECV

Geometra molecularngulos

de enlace

Ejemplo

5Bipiramidal

trigonal0 AX5

Bipiramidaltrigonal 90

120PF5

5Bipiramidal

trigonal1 AX4E

Tetradricairregular(balancn)

90120

SF4

5Bipiramidal

trigonal2 AX3E2

Forma de T

90 ClF3

5Bipiramidal

trigonal3 AX2E3

Lineal

180 XeF2

1.2. Enlace qumico

10

1.2. Enlace qumico

Pares de e-


Notacin RPECV

Geometra molecularngulos

de enlace

Ejemplo

6 Octadrica 0 AX6

Octadrica

90 SF6

6 Octadrica 1 AX5E

PiramidalCua-drangular 90 ClF5

6 Octadrica 2 AX4E2

Planacuadrada

90 XeF4

Polaridad

De enlace

De la molcula

1.2. Enlace qumico

Covalente apolarLos e- compartidos

por igual

Covalente polarLos e- compartidos

desigualmente

InicoTransferencia de e-

Molculas apolares Molculas polares

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