Trabajo Colaborativo Unidad 1 Tarea 2 Realizar ejercicios - Química descriptiva -Termodinámica química y equilibrio químico
Química Inorgánica
Marcia Lucia Perea Ardila_ Javier Jesús Alvarez_1030528908 Melisa Meneses Ramos _1075281472 William Gerardo Lizarazo Nova_1077146253 Edwar Essneyder Rios Revelo _ 1123321083
Tutor: Jorge Luis Valbuena Grupo: 358005_3
Universidad Nacional Abierta y a Distancia (UNAD) CEAD Pitalito-Huila Abril de 2017
INTRODUCCION
El presente trabajo es realizado con la finalidad de estudiar, investigar y practicar algunos aspectos referentes a la tabla periodica y las leyes de los gases; comprendiendo que como ingenieros ambientales es de suma importancia mejorar los diferentes aspectos que puedan permitir estudiar y contrarestar la contamiancion ambiental que se vive actualmente y que requiere de un campo de accion que tenga como finalidad la mitigación del mismo, para ello es importante el conocimiento de los elementos que generan o hacen parte de dicha contaminacion y estudiar su composicion y/o estructura para de esta forma aprovehcar los beneficios que puedan brindar; asi como tambien contrarestar los efectos o secuelas que causan, buscando metodos adecuados para darle un manejo apropiado y brindar soluciones.
OBJETIVOS
Objetivo General Adquirir conocimientos base referentes a la tabla periódica y las Leyes de los gases.
Objetivos Específicos
Estudiar las propiedades y comprender el funcionamiento de los elementos en base a la función de la tabla periódica.
Consultar las tres leyes que conforman la ley combinada de los gases y practicar en el desarrollo de problemas su función.
1.
Defina los siguientes términos y de un ejemplo de cada uno: metales de transición, actínidos, lantánidos. Definición
Metales de transición
Actínidos
Los Metales de Transición o Elementos de Transición son aquellos situados en la parte central del sistema periódico, en el bloque d, ya que en todos ellos su orbital d está ocupado por electrones en mayor o menor medida. Los Metales de Transición son aquellos formados por los siguientes Grupos y Periodos: Grupo 3 (IIIB), 4 (IVB), 5 (VB), 6 (VIB), 7 (VIIB), 8 (VIIIB), 9 (VIIIB), 10 VIIIB),11 (IB) Periodo 4, 5, 6, 7 Propiedades de los metales de transición: Son metales duros con puntos de fusión y ebullición son mucho más elevados que los de los alcalinotérreos y alcalinos. Esto es debido a la disminución del radio atómico. Buenos conductores del calor y la electricidad. Sólidos a temperatura ambiente excepto el Mercurio (Hg) Presentan una gran variedad de estados. Los metales de transición son muy importantes en el proceso biológico. Se caracterizan por la posibilidad de actuar con varios números de oxidación, debido a los numerosos huecos en los orbitales d. Tienen una gran tendencia a formar complejos con multitud de aniones, amoníaco, cianuros, oxalatos, fluoruros, etc. Estos complejos pueden hacer variar totalmente las propiedades que enmascaran los elementos de transición. Se hidrolizan con facilidad. Al igual que los lantánidos, los actínidos son 15 elementos químicos que comparten características comunes, por las cuales son clasificados en una categoría especial en la parte baja de la Tabla periódica. Características de los actínidos:
Se ubican en el periodo 7 de la tabla periódica. Abarcan 15 elementos, del 89 al 103. Comparten la estructura del Actinio. Los electrones que aumentan en cada elemento, lo hacen principalmente en el nivel energético 5f, que es menos reactivo químicamente. También se les llama tierras raras, porque en estado natural siempre están combinados formando óxidos. Los elementos más pesados, a partir del Curio, se han producido en el laboratorio, ya que no existen en la naturaleza. Aunque tienen valencias variables, la mayoría tiene valencias +3 y +4. Conforme aumenta su número atómico, disminuye su radio. Todos son radioactivos.
Ejemplos
Cobre(Cu) Hierro(Fe)
Uranio(U) Fermio (Fm).
Lantánidos
Los lantánidos son los elementos químicos que abarcan desde el Lantano Cerio(Ce) hasta el lutecio. Comparten características comunes, por las cuales son clasificados en una categoría especial en la parte baja de la Tabla periódica. Samario(Sm) . Características de los lantánidos:
2.
Se ubican en el periodo 6 de la tabla periódica. Abarcan 15 elementos, del 57 al 71. Comparten la estructura del Lantano, a la cual se agrega un nivel energético f, que es menos reactivo químicamente. Se les llamó tierras raras porque en estado natural siempre están combinados formando óxidos. Algunos son relativamente abundantes. Aunque tienen valencias variables, la mayoría tiene valencia +3. Conforme aumenta su número atómico, disminuye su radio. Todos tienen aspecto metálico brillante.
Compare las propiedades físicas y químicas de los metales y de los no metales METALES
NO METALES PROPIEDADES
FISICA
QUIMICA
El punto de fusión es alto en la mayoría de ellos
La mayoría son más densos que los no metales
Modifican sus propiedades al mezclarse entre si formando aleación En condiciones normales de temperatura los metales son solidos
Forman sales al combinarse con los no metales
FISICAS
Algunos metales no racionan con el oro platino o itrio Forman óxidos de combinarse con el oxigeno Al unirse químicamente con otros elementos pierden electrones por lo que forman (cationes (+)
Tiene 1,2,3 electrones en su último nivel energético
QUIMICAS
Algunos de los no metales presentan forman alotrópicas (diamante) Son quebradizos y poco tenaces acepto el carbón Son sólidos y gaseosos acepto el bromo que es liquido no tiene brillo, acepto el yodo y el diamante Su punto de fusión es bajo
Sus átomos tienen en su última capa 4, 5, 6 y 7 electrones. Sus átomos pueden aceptar electrones en su última capa, y al tener más cargas negativas forman iones negativos (aniones).
Sus moléculas son diatómicas y poliatómicas.
En general se combinan con los metales formando sales.
Son lustrosos es decir adquieren brillo al ser pulido
No se combinan entre sí para formar compuestos
No tiene brillo espeto el yodo y el diamante
Son malos conductores de calor y la electricidad
Son menos densos que los metales
No son dúctiles ni maleables
Son buenos conductores de calor y de electricidad
La mayor parte de ellos tienen color plateado
Son maleables por que se nacen las minas delgadas el más maleable es el oro
3.
Complete la siguiente tabla:
Item
Nombre
Símbolo
Litio Sodio Bromo argón Plata Bario Hafnio Cloro Azufre
Li Na Br Ar Ag Ba Hf Cl-1 S
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Numero atómico (Z) 3 11 35 18 47 56 72 17 16
Se combinan con el oxígeno formando anhídridos (óxidos no metálicos) los cuales al reaccionar con el agua producen ácidos.
Forma A
Forma B
1s22s1 1s 2s22p63s1 2 2 1s 2s 2p63s23p63d104s24p5 1s22s22p63s23p6 2 2 6 1s 2s 2p 3s23p63d104s24p64d105s1 2 1s 2s22p63s23p63d104s24p64d105s25p66s2 2 1s 2s22p63s23p63d104s24p64d105p66s24f14sd26s2 1s22s22p63s23p5 1s22s22p63s23p4
[He] 2s1 [Ne]3s1 [Ar]3d104s24p5 [Ne]3s23p6 [ Kr ] 4d10 5s1 [Xe]6s2 [Xe]4f14sd26s2 [Ne]3s23p5 [Ne]3s23p4
2
Ejercicio por: Jeiber Jesús Álvarez 4.
Dibuje un esquema general de una tabla periódica (no se requiere detallada).
a. Indique donde se localizan los metales, los no metales y metaloides.
b. Muestre la tendencia de la energía de ionización de los elementos en un grupo y en un periodo.
¿Qué tipo de elementos tiene mayores energías de ionización y que tipo de elementos tiene menores de energías ionización?
5.
Defina afinidad electrónica, radio atómico, energía de ionización
6.
Consulte en la tabla periódica y nombre
a. El elemento halógeno del cuarto periodo Bromo Sus propiedades generales las podemos resumir en el siguiente cuadro: ELEMENTO No. ATOMICO P. A. FORMULA VALENCIA ESTADO F. COLOR P EBULLICION P FUSION DENCIDAD SOLUBILIDAD ACTIVIDADES QUIMICAS Acción sobre el Hidrógeno
BROMO 35 80 Br2 -1,+1,+3,+5,+7 Líquido Rojo ó pardo 53.3ºC -7.3 3.12 Poco soluble Activo Rápida únicamente calentando
b. Un elemento semejante al fosforo en relación con sus propiedades químicas El arsénico Arsénico
Fósforo
Símbolo químico
As
P
Número atómico
33
15
Grupo
15
15
Periodo
4
Aspecto
gris metálico
Bloque
p
3 incoloro, rojo o blanco plateado p
Densidad
5727 kg/m3
1823 kg/m3
Masa atómica
74.92160 u
30.9737620 u
Radio medio
115 pm
100 pm
Radio atómico Radio covalente Radio de van der Waals Configuración electrónica Electrones por capa Estados de oxidación
114 119 pm
98 106 pm
185 pm
180 pm
Óxido Estructura cristalina Estado Punto de fusión Punto de ebullición Calor de fusión Electronegatividad Calor específico Conductividad eléctrica Conductividad térmica
[Ar]4s2 3d10 4p3 [Ne]3s2 3p3 2, 8, 18, 5
2, 8, 5
+-3,5
+-3, 1, 5
levemente ácido
levemente ácido
romboédrica
monoclínica
sólido
sólido
887 K
317.3 K
1090 K
550 K
34.76 kJ/mol 2,18 330 J/(K·kg)
0.657 kJ/mol 2,19 769 J/(K·kg)
3,45 × 106S/m
10-9S/m
50 W/(K·m)
0,235 W/(K·m)
c. El elemento más representativo del quinto periodo El Rubidio pertenece al grupo de los metales alcalinos. Este grupo de elementos se caracterizan por tener un solo electrón en su nivel energético más externo y tienen tendencia a perderlo formando así un ion monopositivo. Esta tendencia que tienen los metales alcalinos como el rubidio es debida a su baja energía de ionización y su poca afinidad electrónica. El estado del rubidio en su forma natural es sólido. El rubidio es un elemento químico de aspecto plateado blanquecino y pertenece al grupo de los metales alcalinos. El número atómico del rubidio es 37. El símbolo químico del rubidio es Rb. El punto de fusión del rubidio es de 312,46 grados Kelvin o de 40,31 grados Celsius o grados centígrados. El punto de ebullición del rubidio es de 961 grados Kelvin o de 688,85 grados Celsius o grados centígrados.
c. Un elemento que tenga número atómico menor que 20 y que sea semejante al estroncio. El Magnesio Nombre Número atómico Valencia
Magnesio 12 2
Estado de oxidación
+2
Electronegatividad
1,2
Radio covalente (Å)
1,30
Radio iónico (Å)
0,65
Radio atómico (Å)
1,60
Configuración electrónica Primer potencial de ionización (eV) Masa atómica (g/mol) Densidad (g/ml)
[Ne]3s2 7,65 24,305 1,74
Punto de ebullición (ºC)
1107
Punto de fusión (ºC) Descubridor
7.
8.
650 Sir Humphrey Davy en 1808
Acomode las siguientes especies iso-electrónicas en orden de O2-,F,Na+,Mg2+ ELEMENTO O2 F Na+ Mg2+
ESPECIE ISOELECTRONICAS (2-8)1S22S2sP4 (9)1S22P22P5 (11)1S2S22P63S1 (12)1S22S2sP63S2
ELEMENTO F O2 Mg Na
RADIO IONICO 0.57 0.65 1.79 2.23
ELEMENTO Na Mg O2 F
ENERGIA CRECIENTE Metal alcalino grupo 6,1- 3S1 Metal alcalinotérreo grupo6,2 – 3S2 Anfígeno grupo6,16 . 2P4 Halógeno grupo 6,17- 2P5
Enuncie las siguientes leyes de los gases:
a. Ley de Boyle : Es una ley de los gases que relaciona el volumen y la presión de una cierta cantidad de gas a temperatura constante. En 1662 Boyle descubrió que la presión que ejerce un gas es inversamente proporcional a su volumen a temperatura y cantidad de gas constante: P = k / V → P · V = k (k es una constante). Por lo tanto: P1 · V1 = P2 · V2 Lo cual tiene como consecuencia que:
Si la presión aumenta el volumen disminuye Si la presión disminuye el volumen aumenta
b. Ley de Charles: La Ley de Charles es una ley de los gases que relaciona el volumen y la temperatura de una cierta cantidad de gas a presión constante. En 1787 Charles descubrió que el volumen del gas a presión constante s directamente proporcional a su temperatura absoluta (en grados Kelvin): V = k · T (k es una constante). Por lo tanto: V1 / T1 = V2 / T2 Lo cual tiene como consecuencia que:
Si la temperatura aumenta el volumen aumenta Si la temperatura disminuye el volumen disminuye
c. Ley de Avogadro:
Es una ley de los gases que relaciona el volumen y la cantidad de gas a presión y temperaturas constantes. En 1811 Avogadro realiza los siguientes descubrimientos:
A presión y temperatura constantes, la misma cantidad de gas tiene el mismo volumen independientemente del elemento químico que lo forme El volumen (V) es directamente proporcional a la cantidad de partículas de gas (n) Por lo tanto: V1 / n1 = V2 / n2 Lo cual tiene como consecuencia que:
Si aumenta la cantidad de gas, aumenta el volumen Si disminuye la cantidad de gas, disminuye el volumen
9.
Un globo inflado que tiene un volumen de 0.55L a nivel del mar (1.0 atm) se eleva a una altura de 6.5km, donde la presión es de cerca de 0.40atm. suponiendo que la temperatura permanece constante, ¿cuál es el volumen final del globo?
10.
Una pequeña burbuja se eleva desde el fondo de un lago, donde la temperatura y presión son 8°C y 6.4 atm, hasta la superficie del agua, donde la temperatura
es 25°C y la presión de 1 atm. Calcule el volumen final (en mL) de la burbuja si su volumen inicial fue 2.1mL.
Conclusiones
En la realización de este trabajo se logró llegar a comprender muchos conceptos importantes en la química y sobre todo la importancia que tienen en nuestra carrera profesional.
El desarrollo de este trabajo nos permite identificar y tener más claro el concepto sobre los metales y los no metales.
Se descubrió la importancia que tiene la tabla periódica, ya que por medio de esta se logra presentar los elementos conocidos de una manera que sean fácilmente comprensibles por los estudiantes.
Bibliografía
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