I.
OBJETIVOS
- Efectuar es estud udiio de las propiedades física cas s y quím qu ímic icas as de lo los s pr prin inci cipa pale les s el elem emen ento tos s al alca cali lino nos, s, alca al cali lino nos s té térr rreo eos s em empl plea eada das s fr frec ecue uent ntem emen ente te en trabajos de laboratorio. - Aplicar la teoría del balance ceo o de las ecuaciones químicas iónica y molecular, que pudieran presentar en cada prueba experimental. - Est Estudiar el enlace quí uím mico que existe entre dos átomos, ya sea iónico, covalente o intermedio. - Ana Anali liar ar los los tipo tipos s de enl enlace ace de form forma a cualit cualitati ativa. va.
II. II.
FUNDAMEN AMENTO TO TEORIC ORICO O
!arras !arr asco co ". #$ #$%% %%&' &',, (e (end ndel elei eiev ev pu publ blic icó ó en )* )*+ +,, todo to do lo los s el elem emen ento tos s or orde dena nado dos s de ac acue uerd rdo o a su sus s pesos atómicos ascendentes, a las ileras ori o rio ont ntal ales es ll llam amad ados os pe peri riod odos os y a la las s co colu lumn mnas as lla lam mad ados os r rup upos os o fam amil ilia ias, s, sie iend ndo o el elem emen ento tos s representativos de rupo A y elementos de transición de rupo /. 0A denominado alcalinos. 00A es alcalinos térreos que estos metales son más duros y menos activos que los alcali alcalinos, nos, estos elemen elemento to metálico metálicos s en estado estado de condensación #sólidos, líquidos presentan brillo metálico y se encuentran en estado sólido en forma de cri crista stalin linos, os, con conduc ducen en la cor corrie riente nte elé eléctr ctrica ica,, al formar for mar com compue puesto stos s con los no met metáli álicos cos,, pie pierde rden n alo al o de su densida densidad d electró electrónic nica. a. (ientr (ientras as los no metálicos se unen por compartición de electrones. Así los dem demás ás r rupo upos s como como11 000A 000A los tér térreo reos, s, 0" 0"A A carbon car bonoíd oídes, es, "A nit nitro roeno enoíde ídes, s, "0A cal calcó cóeno enos s y "00A alóenos.
2ames, 3. #$%%*', indica que, los enlaces iónicos y los covalentes presentan extremos en los tipos de enlace de los compuestos. 4as propiedades físicas y químicas de mucos compuestos indican que los enlaces existen entre ellos no son puramente iónicos ni covalentes. Estas son parciamente iónicos y parcialmente covalentes. 4os compuestos de acuerdo a su carácter iónico porcentual se clasi5can en1 6e1 % a )*7 son compuestos de enlace de tipo !8"A4E39E. )* a :$7 son compuestos de enlace de tipo 039E;(E608. (ientras de :$7 a más son compuestos de tipo 0830!8. 3ota1 Ampliar las teorías sobre tipos de enlace, estructura de 4e ?iendo1 @a1 Electroneatividad del elemento a @b1 Electroneatividad del elemento b 7=1 !arácter de porcentaje iónico.
9A/4A E;0B60!A A medida que se fueron descubriendo y caracteriando más y más elementos, se intentaba al mismo tiempo encontrar si se podían arupar y clasi5car, de acuerdo a su comportamiento químico. Este esfuero, dio como resultado la tabla periódica de los elementos. Alunos elementos presentan características muy similares1 - 4itio #4i', ?odio #3a' y otasio #C' son metales blandos y muy reactivos - Delio #De', 3eón #3e' y Arón #Ar' son ases que no reaccionan con otros elementos. Al arrelar a todos los elementos en el orden de
su nmero atómico, se observa que sus propiedades físicas y químicas muestran patrón de repetición periódico. !omo un ejemplo de la naturalea periódica de los átomos #cuando están ordenados sen su nmero atómico', cada uno de los metales blandos y reactivos que mencionamos arriba, viene inmediatamente después de uno de los ases que no reaccionan. AF;GA!083E? E3 4A 9A/4A E;0B60!A A los elementos que se encuentran en una columna de la tabla periódica se les llama familia o rupo. 4a manera en que se an etiquetado las familias es medio arbitraria, pero es claro que en la tabla periódica podemos observar varios rupos - (etales #A la iquierda y en medio de la tabla' - 3o metales #or encima de la diaonal a la dereca y arriba' - (etaloides #4os elementos que están en la frontera entre metales y nos metales1 /oro #/', ?ilicio #?i', Fermanio #Fe', Arsénico #As', Antimonio #?b',9eluro#9e', Astato#At' '.8tra manera de clasi5carlos es la que emplea las letras A y / con nmeros para#;omanos o arábios'Frupo 3ombre Elementos)A (etales alcalinos 4i, 3a, C, ;b, !s, Hr $A (etales alcalinotérreos /e, (, !a, ?r, /a, ;a+A !alcóenos #formadores de yeso' 8, ?, ?e, 9e, oIA Dalóenos #formadores de sal' H, !l, /r, 0, At*A Fases 3obles #o inertes, o raros' De, 3e, Ar, Cr, @e, ;n. 4os elementos de una familia de la tabla periódica tienen propiedades similares porque tienen el mismo tipo de arrelo electrónico en la periferia de sus átomos. 4a mayoría de los elementos son metales y en eneral los podemos distinuir por una serie de propiedades que los distinuen. ;80E6A6E? E;0B60!A? 6E 48? E4E(E398?
4a erramienta más importante para oraniar y recordar ecos químicos es la tabla periódica. - Está basada en la naturalea periódica de las propiedades químicas de los elementos - = también en la naturalea periódica de las con5uraciones electrónicas de estos - 4os elementos en la misma columna tienen el mismo nmero de electrones de valencia. - 4as similitudes en las propiedades químicas de los elementos, se pueden atribuir a las similitudes en la con5uración de los electrones de valencia.
000.
A;9E E@E;0(E39A4 :.). (A9E;0A4E?.
- "aso precipitado de $&% ml
- 4una de reloj
- + tubos de ensayos
- (ecero bunsen
- ina de tubos de ensayos
- ipetas de )% ml
- Espátula
- "arilla de vidrio - )$ vasos precipitados de &% ml
- Equipo de circuito eléctrico
:.$. ;EA!90"8?
?oluciones1
(!l$ #%.)(', !a!l$ #%.)(', ?r!l$ #%.)(', D38: #$(', D$?8J #$(', A38: #%.)(', 3DJ8D #%.)(', 3aH #%.)(', 3a!l #%.)(', 3a/r #%.)(', 3a0 #%.)(', D!l #%.)(', 3a8D #%.)(', fenolftaleína )7, !!lJ.
?ólidos1 4itio, !alcio, Dierro, Kinc, (anesio todos metálicosL 3aH, 3a!l, 3a/r, 3a0, !u?8J.&D$8, 3a8D, Etanol, Acar, etc.
0". ;8!E60(0E398. Experimento 3M ) Hamilia de los metales alcalinos y térreos a' (edir en un vaso de $&% ml, )&% ml de aua destilada, y dejar caer un trocito de sodio metálico, lueo cubrir inmediatamente el vaso con luna de reloj. !uando aya cesado la reacción probar la inNamabilidad del as producido acercando una cerilla encendida en la parte del pico, en seuida retirar la luna y arear $ O : otas de fenolftaleína. ;eportar las observaciones y escribir las reacciones químicas. ;epetir el experimento con litio, potasio y otros metales.
Experimento 3M $ Hamilia de los alcalinos térreos a' En tubo de prueba colocar un trocito de manesio metálico, cuya super5cie presenta brillo y aPadir & ml de aua destilada y ) - $ otas de indicador fenolftaleína. Anotar las observaciones y escribir la ecuación química, en caso de que la reacción no suceda a la temperatura del aua, someter a calentamiento suave. b' En : tubos de ensayo, colocar suavemente ) ml de cada solución de (!l$, !a!l$, ?r!l$L lueo arear a cada tubo de ensayo ) ml de D$?8J #%.$(', aitar y esperar la sedimentación de los sólidos formados. Anotar las observaciones y escribir las respectivas ecuaciones.
Experimento 3M : Hamilia de los alóenos. a' En J tubos de ensayo colocar suavemente ) ml de solución de 3aH, 3a!l, 3a/r y 3a0. APadir a cada tubo : otas de solución A38: #%.)(', aitar y esperar que sedimenten los sólidos formados. Anote las observaciones iual a los anteriores. b' En cada tubo del experimento anterior arear ) ml de solución 3DJ8D #%.)(', ordenar los aluros sen la solubilidad del precipitado en dica solución. Experimento 3M J obtenciones de ácidos idrácidos. En J tubos de ensayo colocar %.) de cada sustancia de 3aH, 3a!l, 3a/r y 3a0. Arear a cada uno de ellos Q ml de D$?8J concentrado, lueo acercar a la boca de los tubos un trocito de papel tornasol universal los que previamente umedecido con aua destilada. Anotar el cambio de color del papel de tornasol y otras observaciones adicionales y escribir las ecuaciones químicas.
0". ;E?G49A68?
). E@E;0(E398 3M) Al dejar caer el troo de sodio metalico, se observo que este se disolvió rápido en el aua destilada y el cual expulso un olor desaradable. 6espues comprobamos si era inNamable con un palito de fosforo encendido lo pusimos en la parte superior del vaso y se pudo observar que si es inNamable.
3aRD$8 S 3a8DRD$8#ac'0? 4iRD$8 S 4i8DRD$#ac'
"A?8 6E $&%ml
CRD$8 S C8DRD$#ac'
$. E@E;0(E398 3M$
a' Al colocar un trocito de manesio metálico en el vaso y arear aua destilada se observó una sustancia oscura, y al ecar fenolftaleína se puso de color morado mientras mas se movía mas morado de un color oscuro se ponía.
(R D$8 S (#8D'$#ac' !aR D$8 S !a#8D'$#ac' ?iR D$8 S ?i#8D'$#ac' /aR D$8 S /a#8D'$#ac'
b')ml
)ml
(!l$R D$?8J S (?8JR D!l !a!l$R D$?8J S !a?8JR D!l ?r!l$R D$?8J S /a?8JR D!l
Al meclar los : reactivos con el ácido sulfrico. ?e pudo observar que el (!l $ reacciona mas rápido que el !a!l$ y ?r!l$. odemos decir que la familia del alcalino térreo reacciona de arriba para abajo como la Neca lo indica. :. E@E;0(E398 3G(E;8 :
)ml
)ml
3aHR b#38:'$#ac' S bH$#?'R 3a#38:'#ac' 3a!lR b#38:'$#ac' S b!l$#?'R 3a#38:'#ac' 3a/rR b#38:'$#ac' S b/r$#?'R 3a#38:'#ac' 3alR b#38:'$#ac' S bl$R 3a#38:'#ac'
Al meclar los J reactivos con el nitrato de plomo. ?e pudo observar que el 3al reacciona mas rápido que el 3a/r, 3a!l y 3aH. odemos decir que la familia de los Daloenos reacciona de abajo para arriba tal como lo indica la Neca. J. E@E;0(E398 3G(E;8 J MUESTRA
SOLVENTE
SOLUBILIDA
CONDUCTIVIDA
TIPO DE
D
D
ENLACE
D$?8J
D$8
?0
?0
D$8
-
-
?0
NaOH
D$8
?0
?0
!8"A4E39 E !8"A4E39 E 0830!8
NaCl
D$8
?0
?0
0830!8
HCl
D$8
?0
?0
0830!8
D38:
D$8
?0
?0
0830!8
!D:!88D
D$8
?0
?0
!$D:8D
D$8
?0
?0
!)$D$8))
D$8
?0
?0
!8"A4E39 E !8"A4E39 E !8"A4E39 E
A
/
?84G!083
D$?8J R D$8 S D$ R ?8J D$8R D$8 S D$ R 8 3a8DR D$8 S 3a R 8D 3a!lR D$8 S 3a R !l D!lR D$8 S D R !l D38:R D$8 S D R 38: !D:!88DR D$8 S 0830!8 !$D:8DR D$8 S (84E!G4A; !)$D$8))R D$8 S (84E!G4A; ". !83!4G?083E? T 6e los metales alcalinos con los que se trabajaron, el más reactivo es el otasio ,debido a que es más fácil que pierda electrones e aquí el carácter reactivo. T Estos metales son los más activos químicamente. or ejemplo1 el sodio reacciona enéricamente con el aua, mientras Nota, desprendiéndose ases de idróeno. El potasio reacciona an más violentamente que
el sodio. or estos motivos, esta clase de metales no se encuentran en estado libre en la naturalea, sino en forma de compuestos, eneralmente sales. T ?e estudio el enlace quimico que existe entre $ atomos, ya sea ionico, covalente o intermedio. T ?e analiaron los tipos de enlace de forma cualitativa.
"0. !GE?9083A;08
). Enumere las características más resaltantes de las diferentes familias. ?ePale los elementos más representativos de cada uno de ellos. Day )* rupos los cuales son1 - Frupo )#0A'1 los metales alcalinos #litio, sodio, potasio, rubidio, cesio, francio'1 todos estos tienen un electrón en su ltimo nivel enerético mas extremo, contundencia a desaparecer - Frupo $#00A'1 los metales alcalinotérreos1#berilio, manesio, calcio, estroncio, bario, radio' este ltimo no siempre se considera, pues tiene un tiempo de vida media corta1 tiene una con5uración electrónica ns$, todos tienen solo $ electrones en su ltimo nivel de enería - Frupo : al )$1 los metales de transición, metales nobles, metales mansos o maleables1 los metales de transición siempre terminan en el orbital d parcialmente lleno de electrones, los metales nobles son los que al meclarse con otros compuesto no reaccionan o reaccionan muy poco, los metales maleables son muy dóciles y fáciles de manejar - Frupo ):#000A'1 los metales térreos #boro, aluminio, alio, indio, talio'1 en su capa mas externa tienen tres electrones, forman iones de cara triple positiva #:R', menos el talio que lo ace con una cara mono positiva #)R' - Frupo )J#0"A'1 los carbono ideos #carbono, silicio, ermanio, estaPo, plomo'1 al bajar en el rupo, estos elementos van teniendo características cada ve más metálicas
- Frupo )&#"A'1 los nitroenados #nitróeno, fosforo, arsénico, antimonio, bismuto'1 a alta temperatura son muy reactivos - Frupo )+#"0A'1 anfíenos #oxieno, aufre, selenio, telurio'1 el termino anfíeno sini5ca formador de ácidos y bases, en su ltimo nivel enerético tiene + electrones - Frupo )I#"00A'1 los alóenos son elementos no metales -Frupo )*#"000A'1 ases nobles tienen propiedades muy similares entre sí.
4os elementos están ordenados en la tabla de forma lóica siuiendo sus propiedades. "erticalmente se los arupa en rupos #vala la redundancia', y los elementos mas representativos eneralmente son los que se encuentran primeros o seundos o x aí arriba. Entonces, si no me equivoco1 Frupo ) >>U 3a #el más comn' y ojo, no el D que tiene propiedades medias raras.... Frupo $ >>U ( o !a Frupo : >>U / o Al Híjate que no puse a los metales de transición es que en principio los rupos eran * y los metales eran como subrupos en base a sus propiedades con respecto a los otros elementos. Frupo J >>U ! Frupo & >>U 3 o Frupo + >>U 8 o ? Frupo I >>U !l Frupo * >>U 3e
ara los metales de transición, en el librito que teno acá los clasi5ca por series, y es en forma oriontal, la )M serie es la primer línea, entre el ?c y el Kn y creo que los representativos pueden ser el He, el 9i o el !u 6e la $M y :M serie menciona que las propiedades son muy similares, aunque dos casos especiales son el oro y la plata q casi no son reactivos. $. !onstruir un esquema vacío de la tabla periódica de los elementos químicos y ubicar en los casilleros correspondientes los elementos químicos sen el rupo
y periodo :. 9eniendo en cuenta el ensayo ) y $ comente la reactividad y comportamiento de los otros elementos de 0A y 00A 4a reactividad de los elementos de 0A y 00A son las mismas ya que estas representan una sola valencia y son alo comunes entre si pero el comportamiento es muy diferente.
J. ?ePalar nombre químico, fórmula lobal, fórmula estructural desarrollada, características químicas más resaltantes, peso molecular y uso de la fenolftaleína. ?ePalar el método de preparación para su utiliación como indicador.
&. or qué la rasa es soluble en disolventes polares y no en el aua orque en el aua #polar' la atracción entre los extremos con caras opuestas de dipolos momentáneos e inducidos en moléculas vecinas. Estas fueras actan entre todas las moléculas, incluidas las no polares #Hueras de "an der Vaals'. !on las rasas 4as fueras que unen entre sí a las moléculas del soluto y a las del disolvente se reemplaan rápidamente por otras similares que mantienen unidas las moléculas del soluto con las del disolvente. 4os idrocarburos y los aloenuros de alquilo no se disuelven en aua, cuyas moléculas son muy polares y se unen unas a otras fuertemente por puentes de idróeno. +. 6escriba el mecanismo de disolución de las sales de 3a!l, !u?8J, D$?8J y Acar. 3A!lW altamente soluble !u?8J W (edianamente soluble D$?8J W Altamente soluble Aucar W Altamente soluble
I. Xué condiciones deben presentar los compuestos de enlace iónico, intermedio y covalente. Enlace iónico1 4a atracción electrostática entre los iones de cara opuesta causa que se unan y formen un compuesto químico simple, aquí no se fusionanL sino que uno da y otro recibe. ara que un enlace iónico se enere es necesario que la diferencia #delta' de electroneatividades sea más que ), I #Escala de aulin'.
Enlace intermedio1 E4 E34A!E 039E;(E608 su característica principal o principalmente combina el enlace metálico con el enlace covalente para producir enlaces iónicos pero a su paso los va transformando a cristales se comiena a combinar a partir de los enlaces metálicos, en el seundo caso se combinan con elementos no metálicos pero con muy alta a5nidad electrónica para formar enlaces covalentes, y el tercero se combinan elementos metálicos y elementos no metálicos para formar enlaces ionicos. Enlace covalente1 Gn enlace covalente entre dos átomos se produce cuando estos átomos se unen, para alcanar el octeto estable, para que un enlace covalente se enere es necesario que la diferencia de electroneatividad entre átomos sea menor a ),I. 6e esta forma, los dos átomos comparten uno o más pares electrónicos en un nuevo tipo de orbital, denominado orbital molecular. 4os enlaces covalentes se producen entre átomos de un mismo elemento no metal y entre distintos elementos no metales.
