martes, 17 de enero de 2012

tabla periodica


Los átomos y la tabla periódica

En el año 1840 ya se había des cubierto el soy de los elementos químicos conocidos en la actualidad sus propiedades físicas y químicas y sus combinaciones con otros elementos para formar compuestos. Habían sido estudiados por muchos químicos sin embargo era necesario organizar toda esta información de manera plana

A lo largo de este tema hablaremos de como llego la clasificación y organización actual basada en la porosidad de algunas propiedades de los elementos 



Primeras clasificaciones de los elementos

Desde finales de los siglos XVII y XIX en la época Antoni y Jhon Jacub se había intentado clasificar los elementos químicos conocidos buscando semejanzas en sus propiedades asi los elementos se clasifican en metales como el hierro, plata, cobre y no metales como oxigeno fosforo etc. 

Algunos elementos como el arsénico o  el germanio no se ajustaba claramente a alguna de estas dos categorías por que también se podía hablar de elementos semimetalicos



Triadas de Dobereiner Uno de los primeros intentos para agrupar los elementos de propiedades análogas se debe a J. W. Döbereiner condonglas quien en 1820 puso de manifiesto el notable parecido que existía entre las propiedades de ciertos grupos de tres elementos, con una variación gradual del primero al último. Posteriormente (1827) señaló la existencia de otros grupos de tres elementos en los que se daba la misma relación (cloro, bromo y yodo; azufre, selenio y telurio; litio,sodio y potasio).

Triadas de Döbereiner
LiCl
LiOH
CaCl2
CaSO4
H2S
SO2
NaCl
NaOH
SrCl2
SrSO4
H2Se
SeO2
KCl
KOH
BaCl2
BaSO4
H2Te
TeO2

A estos grupos de tres elementos se les denominó triadas y hacia 1850 ya se habían encontrado unas 20, lo que indicaba una cierta regularidad entre los elementos químicos.

Döbereiner intentó relacionar las propiedades químicas de estos elementos (y de sus compuestos) con los pesos atómicos, observando una gran analogía entre ellos, y una variación gradual del primero al último.

En su clasificación de las triadas (agrupación de tres elementos) Döbereiner explicaba que el peso atómico promedio de los pesos de los elementos extremos, es parecido al peso atómico del elemento de en medio. Por ejemplo, para la triada Cloro, Bromo, Yodo los pesos atómicos son respectivamente 36, 80 y 127; si sumamos 36 + 127 y dividimos entre dos, obtenemos 81, que es aproximadamente 80 y si le damos un vistazo a nuestra tabla periódica el elemento con el peso atómico aproximado a 80 es el bromo lo cual hace que concuerde un aparente ordenamiento de triadas.

  

Octavas de newlads Esta ley mostraba una cierta ordenación de los elementos en familias (grupos), con propiedades muy parecidas entre sí y en Periodos, formados por ocho elementos cuyas propiedades iban variando progresivamente.

El nombre de octavas se basa en la intención de Newlands de relacionar estas propiedades con la que existe en la escala de las notas musicales, por lo que dio a su descubrimiento el nombre de ley de las octavas.

Como a partir del calcio dejaba de cumplirse esta regla, esta ordenación no fue apreciada por la comunidad científica que lo menospreció y ridiculizó, hasta que 23 años más tarde fue reconocido por la Royal Society, que concedió a Newlands su más alta condecoración, la medalla Davy



Tabla periódica de Mendeleiev          

en 1869 los químicos Dimitri Mendeleiev  y Lothar Meyer publicaron por separado tablas periodicas prácticamente coincidentes en los que clasificaban los 63 elementos conocidos hasta esa fecha





la clasificación de  Mendeleiev hacia especial énfasis en las propiedades químicas de el elemento mientras  Meller hacia épica en la propiedades físicas

mendeleiev resumió su descubrimiento estableciendo su ley periodica que mide las propiedades de los elementos químicos no son arbitrarias sino que barian con el peso atómica de una manera periodica

Tabla periodica moderna

En 1913 Henrry  Moseley sugirió que los elementos se ordenaran de acuerdo con su numero atómico en forma creciente

Esto trajo como consecuencia que la ley periódica de los elementos cambiaban los enunciados de tal manera desde entonces se enuncia como: las propiedades físicas y químicas de los elementos son función periódica de sus números atómicos

La tabla periódica moderna presenta un ordenamiento de los 118 elementos conocidos actualmente ordenándolos según su número atómico 

Los elementos se disponen en filas orizontales llamadas periodos y en columnas llamadas grupos o familias “números aravicos” periodos letras

I A    VIII: principales                         grupos:  IA II: Alcalinos

I B    VIII: transición                                  III: metales terreros  

                                                                    V: nitrógeno

                                                                    VI: oxigeno

                                                                   VIII: gases nobles







Propiedades periódicas

Estas varían de manera regular por la posición que ocupan en la tabla periódica a estas propiedades se le conoce como tabla periódica

Radio atómico:

En un mismo grupo  familia el radio atomico aumenta directamente con su numero atomico y su numero de niveles

Propiedades de los elementos metálicos

Brillo: refleja la luz que incide sobre su superficie la inmensa mayoría presenta un brillo muy metálico e intenso

Dureza: las superficies de los metales ponen resistencia a dejarse rayar por objetos agudos

Tenacidad: los metales presentan mayor o menor resistencia a romperse cuando se ejerce una presión sobre ellos

Ductibilidad: los metales son facialmente estraidos en hilos finos (alambres) sin romperse

Maleabilidad : ciertos metales tales como la plata, oro y cosion bre presentan la propiedad de ser residuos a delgadas laminas sin romperse

Densidad: la inmensa mayoría de los metales presenta altas densidades

Fusibilidad: la inmensa mayoría de los metales presenta elevadísimos puntos de fusión en mayor o menor medida para ser fundidos

Propiedades químicas de los metales

Tendencia ala perdida de electrones de la ultima capa para transformarse en iones electropositivos o cationes (cationes)





Cuando las sales que los  contienen se disuelven en agua y se hace circular por ella corriente eléctrica se disocian dando origen a ioones metalicos positivos o cationes que se origina hacia el polo negativo captado

La majyoria se convinan con el oxigeno  para formar oxidos

Reacciona con los acidos para formar sales

Ejemplo:

Zinc + acido clorhídrico

Cloruro de zinc+ hidrogeno

Zinc + HCI zn CL2 +H2

FORMAN RELACIONES (mezclas homogéneas formadas por dos o mas metales o elementos de carácter metalico en mezclas disolución o conbinacion)



Propiedades físicas de los no metales

No son conductores ni de la electricidad ni de el calor

En condiciones ambientales los hay gaseosos CH2 O2, CL2 etc y los restantes a ecepcion del Br que es liquido , son solidos (azufre, carbono, fosforo etc)



Propiedades químicas de los no metales





Sus oxidos ( anhídridos ) al reaccionar con agua forman acidos oxácidos

Los no metales pueden actuar positivamente y negativamente si aceptan electrones

Radio ionico

Se define apartir de la estructura de los compuestos ionicos de tal forma que la suma de los radios ionicos es igual a la distancia que existe entre los nucleos

Cuandos dos iones monoatómicos tienen el mismo numero de electrones el radio ionico menor corresponde al ion cuya carga nuclear es mayor



CL-K---------menor corresponde al ion A electrón= unidad del radio
Electronegatividad

Mide la tendencia de un atomo a atraer electrones cuando se forma un enlace químico

Enlace químico

Cuando dos atomos se unen forman una molecula la cual puede estar constituida por atomos de un mismo elemento o por atomos de diferentes elementos


nomenclatura quimica


Nomenclatura química

Todos los días podemos relacionarnos con las personas que nos rodean gracias a que utilizamos el mismo idioma o lenguaje de la misma manera los químicos sin importar que idioma hablen en su lugar de origen necesita comunicarse entre si de manera especifica

Los simbolos y las formnulas químicas a través de la historia



El desarrollo de la química hizo necesario dar a cada sustancia conocida un nombre que se pudiera representar de forma abreviada pero al mismo tiempo incluyera infomacion acerca de la composición molecular de las sustancias y de su naturaleza elemental los símbolos modernos para representar los elementos químicos se deben a Versilums quien propuso utilizar en vez de signos de admiración la primer letra de l nombre latino del elemento


 clases de nomenclaturas



Nomenclatura stock


En esta nomenclatura se utiliza la palabra genérica oxido seguido de la prepocicion del nombre del elemento adicionalmente entre paréntesis se escribe el estado  de oxidacion el numero :romano del elemento que acompaña el oxigeno
Nomenclatura stock
En esta nomenclatura se utiliza la palabra genérica oxido seguido de la prepocicion del nombre del elemento adicionalmente entre paréntesis se escribe el estado  de oxidacion el numero :romano del elemento que acompaña el oxigeno


Nomenclatura sistemática

También llamada nomenclatura por atomicidad o estequiometria, es el sistema recomendado por la IUPAC. Se basa en nombrar a las sustancias usando prefijos numéricos griegos que indican la atomicidad de cada uno de los elementos presentes en cada molécula. La atomicidad indica el número de átomos de un mismo elemento en una molécula, como por ejemplo el agua con formula H2O, que significa que hay un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno presentes en cada molécula de este compuesto, aunque de manera mas practica, la atomicidad en una fórmula química también se refiere a la proporción de cada elemento en una cantidad determinada de sustancia.

 

Nomenclatura tradicional, clásica o funcional

En este sistema de nomenclatura se indica la valencia del elemento de nombre específico con una serie de prefijos y sufijos. De manera general las reglas son:

  • Cuando el elemento sólo tiene una valencia, simplemente se coloca el nombre del elemento precedido de la sílaba “de” y en algunos casos se puede optar a usar el sufijo –ico.
K2O, óxido de potasio u óxido potásico.
  • Cuando tiene dos valencias diferentes se usan los sufijos -oso e -ico.
-oso cuando el elemento usa la valencia menor: Fe+2O-2, hierro con la valencia +2, óxido ferroso
-ico cuando el elemento usa la valencia mayor: Fe2+3O3-2, hierro con valencia +3, óxido férrico[1]
  • Cuando tiene tres distintas valencias se usan los prefijos y sufijos.
hipo--oso (para la menor valencia)
-oso (para la valencia intermedia)
-ico (para la mayor valencia)
  • Cuando entre las valencias se encuentra el 7 se usan los prefijos y sufijos.
hipo--oso (para las valencias 1 y 2)
-oso (para la valencias 3 y 4)
-ico (para la valencias 5 y 6)
per--ico (para la valencia 7):
Ejemplo: Mn2+7O7-2, óxido permangánico (ya que el manganeso tiene más de tres números de valencia y en este compuesto está trabajando con la valencia 7).

gases


Gases

Los gases son sistemas importantes dentro del desarrollo de la química . basta decir que las primeras teorias sobre la estructura de la materia se basaron en el conocimiento que tenían los científicos de los sistemas gaseosos



Propiedades de los gases

Para definir el estado de un gas se necesitan cuatro magnitudes que son :

Masa: representa la cantidada de materia de  gas y suele asosiarse con el numero de moles

Presión: se define como la fuerza por unidad de area

La presión de un gas es el resultado de la fuerza ejercida por las partículas al chocar con las paredes de recipiente



Volumen: es el espacio en el cual se mueven las moléculas. El volumen de un gas se puede expresar en m3, cm3 ,litros, mililitros

Temperatura: es una propiedad que determina la dirección del flujo de calor. La temperatura en los gases se expresa en la escala de kelvin llamada también escala absoluta

 Ley de los gases ideales

 es la ecuacion de estado delgas ideal, un gas hipotético formado por partículas puntuales, sin atracción ni repulsión entre ellas y cuyos choques son perfectamente elásticos (concervacion de momento y energia sinetica). La energía cinética es directamente proporcional a la temperatura en un gas ideal. Los gases reales que más se aproximan al comportamiento del gas ideal son los gases monoatomicos en condiciones de baja presión y alta temperatura.
El principio de avogadro

el volumen molar
El físico italiano Avogadro Amadeo estableció relaciones entre el volumen de un gas el numero de moléculas y el numero de moles . postulo el principio mediante el cual establece que volúmenes iguales de diferentes gases en las mismas condiciones de temperatura y presión contiene el mismo número de moléculas y el mismo número de moles
C.N ----T: 0 C
1 MOL--------22,44
1 MOL---------6,023X 1023 moléculas o partículas



Ley de Boyle-Mariotte

También llamado proceso isotérmico. Afirma que, a temperatura y cantidad de gas constante, la presión de un gas es inversamente proporcional a su volumen:


Leyes de Charles y Gay-Lussac

En 1802, Louis Gay Lussac publica los resultados de sus experimentos, basados en los que Jacques Charles hizo en el 1787. Se considera así al proceso isobárico para la Ley de Charles, y al isocoro (o isostérico) para la ley de Gay Lussac.



Ley de Dalton o  las presiones parciales
Jhon Dalton determino que cuando  se pone en un mismo recipiente  dos o mas gases  diferentes que no raciona entre si
La presión ejercida por la mescla de gases, es igual a la suma de todas las presiones parciales de todos ellos
P1: T1  + T2 +T3
Ejemplo
Si se introduce 10 gr de H2 O2 N2  en un recipiente de 20 lit a una temperatura de 20  C establezca
JNumero de moles de cada gas
JPresión de cada uno
JPresión total
H2: 10 gr
O2:10 gr
N2: 10 gr
V: 5lit





T: 20C+273:293K
n:?
P1:?
P2:?


R: 0.82atm. lit
            Mol .k


 n: w
    pm

nH2: 10gr  =5mol
        2gr mol

no2: 10gr= 0.31 mol
         28gr mol
nN2: 10gr =0.35mol                         
          28gr mol

P: n. R.T
         V

PH2: 5 mol . 0,082atm. Lit.293K
                   Mol. K  

PH2: 24,02atm

PO2 :1,48atm



  
PN2: 1,68 atm



PT:  P+P2+ P2

PT: 24,02atm+ 1,48atm+1,68atm

PT: 27,18atm

porcentaje peso y volumen


Porcentaje peso y volumen



Esta forma de expresar los gramos de soluto que existe en un volumen de 100ml de solución



% pv: gramos soluto. 100

                 Ml de solución



Cuál es el personaje de destroza en una solución que contiene 10gr de soluto en 80 de solución



%pv: 10gr x100: 12 g %

                 80gr





Porcentaje volumen a volumen



 Se emplea para expresar  concentraciones de líquidos y expresa el volumen de un soluto en un volumen de 100ml de solución





% V.V: ml soluto x100

            Ml de solución



Cuál es el porcentaje de V.V de una solución que contiene 1ml de acido en 40 ml de agua



%V.V 1 mol x100:243%

                 41ml   

partes por millon


Partes por millón



 (ppm), es una unidad de medida de concentracion Se refiere a la cantidad de unidades de la sustancia (agente , etc) que hay por cada millón de unidades del conjunto. Por ejemplo en un millón de granos de arroz, si se pintara uno de negro, este grano representaría una (1) parte por millón. Se abrevia como "ppm".

Para soluciones solidas se utilizan por lo regular las unidades

                        

            Mg/kg



Y soluciones liquidas mg/lt







Ppm: ml soluto

       Lit de solución







 Ejemplo



1gr----------------1000mg

0,00070gr-------    x



X=0,70mg





1lit -----------1000ml

   X ------------350ml



X=0,35lit



Ppm: 0,70mg = 2ppm

            0,35lt