Enlace iónico

El enlace iónico se produce cuando se combinan un metal y un no metal. El metal alcanza la configuración electrónica de gas noble perdiendo electrones (convirtiéndose encatión). El no metal gana electrones (convirtiéndose en un anión). Es decir:

El enlace iónico se da entre iones de distinto signo, ya que las cargas de distinto signo se atraen.

En un compuesto iónico, la fórmula sólo nos indica la proporción en la que se encuentran los átomos. En el enlace iónico no se forman moléculas aisladas. Los compuestos iónicos son sólidos cristalinos. 

• PROPIEDADES:

*Sólidos cristalinos a temperatura ambiente

* Temperatura de fusión y ebullición son elevadas.

*Son solubles en agua

*Conducen electricidad en estado líquido y solución, pero en sólido no

*Cuando están líquidas se libera las posiciones de carga físicas

• EJEMPLOS

1.-Ca2+ + O -2---> CaO= Óxido de Calcio 

2.-Mg 2+ + S -2 ----> MgS= óxido de magnesio 

3.- Al 3+  +  N -3 ----> AlN= Nitruro de Aluminio 

 

 CARACTERÍSTICAS Y PROPIEDADES  DEL SODIO 

El sodio es un elemento muy abundante en la naturaleza, es altamente reactivo y entre otras cosas, es esencial en términos de nutrición. Además de todo esto, es el décimo primer elemento de la tabla periódica y por ende, nuestra entrega número 11 en esta ya clásica sección de los elementos químicos.

Resúmenes   http://portalacademico.cch.unam.mx/alumno/quimica1/unidad2

Unidad 2: Oxigeno, componente activo del aire

Reacciones de oxígeno

El oxígeno es el elemento más abundante en el planeta Tierra, constituye aproximadamente el 50% en masa de la corteza terrestre y forma el 21% en volumen de la atmósfera; es componente activo del aire, se encuentra presente en el agua y como óxidos con otros elementos. Reacciona tanto con metales como con no metales y, entre los no metales es el segundo en reactividad química, después del flúor.

Reacciones con metales 

Un ejemplo de las reacciones del oxígeno con un metal, es la que ocurre con el magnesio al someterlo a la reacción de oxidación en una flama, pues desprende una intensa luz blanca y se convierte en un sólido blanco muy frágil; el producto de esta reacción es un óxido metálico llamado óxido de magnesio.




Reacciones con no metales 

Todo cambio químico puede ser descrito a través de una ecuación que nos muestra las transformaciones  que ocurren cuando interactúan dos o más sustancias entre sí. De esta forma podemos describir las variaciones que se realizan cuando se oxidan los elementos no metálicos en presencia de oxígeno y con el auxilio de la energía calorífica. Se puede tomar como ejemplo el carbono, cuando éste es sometido a la reacción de oxidación en la flama, se lleva a cabo su combustión y se desprende un gas llamado monóxido de carbono, en el caso de su valencia de menor valor; en la otra posibilidad cuando la valencia de intercambio del carbono es la mayor, forma el dióxido de carbono. En ambas reacciones hay desprendimiento de energía, el producto de estas reacciones son óxidos no metálicos.

Ejercicio 1: 

Reacciones de óxido con agua

Después de la formación de los óxidos correspondientes tanto metálicos como no metálicos, es factible combinarlos con agua para formar nuevos compuestos. En el caso de los óxidos metálicos cuando interactúan con agua forman hidróxidos. Retomando el ejemplo del magnesio, se observa lo siguiente.

El óxido de magnesio en presencia de agua forma el hidróxido de magnesio.

Ácidos y Bases 

Problema: ¿Que sustancias consumidas y/o utilizadas cotidianamente son ácidos y cuales son bases? 

Hipótesis: Todas las sustancias y/o alimentos que utilizamos e ingerimos diariamente resultan ser una mezcla, algunas son ácidas y otras son bases y con ayuda del indicador universal y un indicador casero podremos identificar que sustancias son ácidas y que sustancias son bases 

Material: Indicador universal, indicador casero (lo puedes hacer con pétalos de rosa machacados y remojados o col morada machacada y remojada y alcohol), ácido acético, hidróxido de amonio, gradilla, pipetas, mortero,agua destilada, tubos de ensayo (la cantidad es dependiendo a los productos que quieras identificar),  en este caso utilizaremos: jugo boing de fresa, detergente liquido, cloro, pasta de dientes y loción.

Procedimiento:

1) En un tubo de ensayo jugo boing de fresa y con una pipeta colocar 3 gotas de indicador universal (utiliza una pipeta para todas las veces que utilices el indicador) y agitar hasta que cambie de color.

el jugo es un ácido porque el indicador universal nos dio un color rojo

2)En el mortero colocar detergente liquido y un poco de agua destilada para que quede totalmente disuelto y no parezca gel,después colócalo en un tubo de ensayo y agrégale 3 gotas de indicador universal  

 el detergente líquido es neutro porque el indicador universal nos muestra un color verde

3) Poner en el vaso de ensayo un poco de cloro y después poner 3 gotas con la pipeta indicador universal.

Aquí nos muestra que el detergente líquido es neutro porque el indicador universal nos da un color verde

4) Poner en el vaso de ensayo un poco de pasta dental y después poner 3 gotas con la pipeta indicador universal.

Aquí nos muestra que la pasta dental es neutro porque el indicador universal nos da un color amarillo claro

5) Poner en el vaso de ensayo un poco de loción y después poner 3 gotas con la pipeta indicador universal.

Aquí nos muestra que la pasta dental es neutro porque el indicador universal nos da un color amarillo anaranjado

*CON EL INDICADOR DE COL*

se repite el mismo procedimiento solo que se sustituye indicador universal por indicador de col.

1) rojo

el indicador de col nos muestra que el jugo es un ácido ya que nos muestra un color rojo

2) azul

el indicador de col nos muestra que el detergente es una base ya que nos muestra un color azul

3) verde

el indicador de col nos muestra que el cloro es neutro ya que nos muestra un color verde

4) amarillo

el indicador de col nos muestra que la pasta de es un ácido ya que nos muestra un color amarillo

5)amarillo

el indicador de col nos muestra que la loción es un ácido ya que nos muestra un color amarillo

•Datos y observaciones 

observamos que al aplicar el indicador universal y de col cambia el color dependiendo a cual utilizáramos aunque fuera la misma sustancia eso fue por la capacidad del indicador, en este caso fue verde para lo neutro, amarillo y rojo para el ácido y azul para las bases.

•Análisis y conclusiones

Para poder identificar cuales sustancias son ácidas y cuales son bases necesitamos algún indicador y que este totalmente liquida y dependiendo al color sera el tipo de sustancia  

Reacción del oxigeno con metales y no metales 

Problema: ¿Como reaccionaran los metales y los no metales al mezclarse con el oxigeno?

Hipótesis: Al combinar un metal y no metal con el oxigeno y el indicador universal nos podremos identificar cual compuesto es ácido y cual base

Objetivo: Observar todos los productos de la reacciones e identificar cuales son ácidos y cuales bases y que tan fuertes son.

 MATERIAL: Cucharilla de combustión, dos vasos de precipitados de 50 ml dos matraces Erlenmeyer de  250 ml con tapón, pinzas para crisol, capsula de porcelana, 4 tubos de ensayo, soporte completo, mechero de Bunsen, franela, manguera, tira de magnesio, un trozo de aluminio, potasio, sodio, azufre, ácido carbónico, zinc y oxido de calcio.       

Preparación: 

• Poner en el vaso de precipitado agua hasta llenar la primera marca y un chorrito de indicador universal utilizando la pipeta y un poco de potasio. Resultado: Base, color morado

• Poner en el segundo vaso de precipitado agua hasta llenar la primera marca e igual un chorrito de indicador universal y un poco de sodio. Resultado: Base, color morado 

• Colocar 1 ml. de agua (ya sea destilada o de la llave) colocar tres gotas de indicador universal, con las pinzas de crisol agarrar la tira de magnesio y calentarlo con el mechero hasta que queden cenizas (al momento de calentar  el magnesio saldrá un flash muy fuerte no mirar directamente y las cenizas quedaran pegadas a las pinzas) y cuando se hagan cenizas colocarlas en el tubo de ensayo y agitar hasta que cambie de color . Resultado: Base, azul marino. 

Producto de la reacción 

•  Colocar 1 ml de agua en otro tubo de ensayo y colocar 3 gotas de indicador universal, con las mismas pinzas de crisol calentar el trozo de aluminio hasta que quede bien fundido (no se debe de caer de las pinzas, colocarlo en el tubo y agitar hasta que cambie de color. Resultado: Base, verde

• Colocar azufre en la cucharilla de combustión y calentar en el mechero hasta que se funda totalmente,antes de calentar tener listo un matraz erlenmeyer con 50 ml de agua, cuando este bien fundido el azufre, meter la cucharilla de combustión en el matraz (la cucharilla nunca debe tocar el agua) y tapar la salida con la franela, y cuando se llene de gas el matraz retirar la cucharilla y la franela y poner inmediatamente el tapón, y agitar hasta que desaparezca el gas. Resultado: Ácido, color rojo.

• Poner 50 ml en el otro matraz erlenmeyer, colocar un chorrito del indicador universal, colocar la manguera al matraz y después colocarla en la botella de agua mineral (que en este caso la ocuparemos como el ácido carbónico) y esperar a que cambie de color. Resultado: Ácido, color amarillo 

Como colocar la manguera y el resultado que debe salir

• Colocar el polvito del zinc en la cucharilla de combustión y ponerlo a calentar hasta que este bien fundido y ponerlo en otro tubo de ensayo (el cual ya contendrá el ml de agua y el indicador) y agitar. Resultado: Base, Color azul marino 

• En otro tubo de ensayo colocar e ml de agua y el indicador universal, y mezclarlo con el oxido de calcio y agitarlo. Resultado: Base, color morado 

DATOS Y OBSERVACIONES:

ELEMENTO                                              COLORACIÓN                                   ÁCIDO O BASE

*Potasio                                             morado                                       base
*Sodio                                                morado                                       base
*magnesio                                         azul marino                                  base
*aluminio                                            verde                                          base
*azufre                                               rojo                                             ácido
*ácido carbónico                               amarillo fuerte                             ácido
*zinc                                                  azul marino                                  base 
*oxido de calcio                                 morado                                        base 
 

Reacciones endotérmicas y exotérmicas

Problema

¿Que evidencias experimentales nos permiten determinar cuándo una reacción es endotérmica o exotérmica?

Hipótesis 
Tras l realización de las reacciones químicas cuales fueron endotermicas y cuales no osea cuales aumentaron su temperatura y cuales disminuyo

Objetivos

• Reconocer que los cambios químicos de la materia siempre van acompañados de absorción o desprendimiento de energía.
• Clasificar las reacciones químicas en endotérmicas y exotérmicas 

Preparación 

Materiales

Termómetro, 8 tubos de ensayo (puede que no ocupes todos los tubos), balanza, pipeta, agua destilada, hidróxido de sodio (lentejas), zinc en polvo, yodo, nitrato de amonio, ácido clorhídrico concentrado. revolvedor o espátula, 2 vidrios de reloj .

Procedimiento 

Primera reacción

• Llena la cuarta parte de un tubo de ensayo con agua destilada y toma su temperatura. 
• Agrega una lenteja de hidróxido de sodio (tómala con la espátula o el revolvedor) y disuelvela en el agua.
• Toca la parte inferior del tubo y con el termómetro mide la temperatura después de haber disuelto la lenteja.

     

  .Lentejas de hidróxido de sodio 

 

 Resultado de la reacción

Anotaciones 

*temperatura ambiente en el momento de realización: 20°

1. Temperatura inicial: 22°= 2°         
2. Temperatura final: 27°= 7°

Segunda reacción 

• Agrega 2 ml de agua destilada en un tubo de ensayo (ocupa la pipeta) mide su temperatura.
• Agrega 1 ml de ácido clorhídrico concentrado. 
• Toca la parte de abajo del tubo de ensayo y mide su temperatura 

Resultado de la reacción química  

Anotaciones 

1. Temperatura inicial: 22°= 2°
2. Temperatura final: 29°= 9° 

Tercera reacción 

• Espera a que las sustancias del primer y segundo tubo se encuentren en temperatura ambiente
• Combina el contenido de estos tubos sin olvidar registrar temperatura inicial y temperatura final

 

Resultado de la tercera reacción 

Anotaciones 

• Temperatura inicial: 20° c/u 
• Temperatura final 28° 

Cuarta reacción 

• Coloca 1 gr de nitrato de amonio en un tubo de ensayo (para eso coloca un vidrio de reloj pesalo y determina cuanto tendrá que pesar para que sea un 1 gr de nitrato de amonio)
• Agrega 10 ml de agua destilada y toma su temperatura 
• Agita el contenido del tubo y registra la temperatura final 

Nitrato de amonio 

Procedimiento de pesado

Resultado de la reacción  

Anotaciones 

• Temperatura inicial: 22°= 2° (agua) nitrato: 21°= 1°
• Temperatura final: 18°= -2° 

Quinta reacción 

• En un tubo de ensayo combina 0.5 gr de zinc en polvo con 0.5 gr de yodo 
• Agrega una o dos gotas de agua destilada ( no te olvides de tomar temperaturas) 

Zinc en polvo 

Yodo 

Resultado de la reacción 

Como quedo el termómetro después de la ultima reacción 

Anotaciones 

1. Temperatura inicial: 22°= 2° (gua) zinc y yodo: 21°= 1°
2. Temperatura final: 92°= 70°

Resultado final de todas las reacciones 

Observaciones 

A solo una de las reacciones le pasó algo al termómetro por el simple echo de que los dos elementos son cristales y por el aumento excesivo de temperatura y por estos motivos obtendrás un tipo explosión, y ninguna de las demás le pasó nada al termómetro.

Conclusión 

Llegamos a la conclusión de que las primeras 3 y la última fueron reacciones exotérmicas porque aumento su temperatura y por lo cual podemos decir que expulsaron energía y la cuarta fue una reacción endotérmica porque bajo su temperatura osea absorbió energía. 

Referencias:

Química I Agua y oxígeno 

Antonio Rico Galicia y Rosa Elba Pérez Orta 

CCH Vallejo 230 páginas  

Teorías Atómicas 

Dalton: Las leyes ponderales de las combinaciones químicas encontraron una explicación satisfactoria en la teoría atómica formulada por Dalton en 1803 y publicada en 1808. Dalton re interpreta las leyes ponderales  basándose en el concepto de átomo. Establece los siguientes postulados o hipótesis, partiendo de la idea de que la materia es discontinua:

Los elementos están constituidos por átomos consistentes en partículas materiales separadas e indestructibles;

Los átomos de un mismo elemento son iguales en masa y en todas las demás cualidades.

 Los átomos de los distintos elementos tienen diferentes masa y propiedades

Los compuestos se forman por la unión de átomos de los correspondientes elementos en una relación numérica sencilla. Los «átomos» de un determinado compuesto son a su vez idénticos en masa y en todas sus otras propiedades.

POSTULADOS DE LA TEORÍA ATÓMICA DE DALTON

1. La materia está formada por átomos, pequeñas partículas indivisibles que no se pueden crear ni destruir.
2. Todos los átomos de un elemento tienen la misma masa y propiedades.
3. Los átomos de diferentes elementos tienen distinta masa y propiedades.
4. Distintos átomos se combinan entre sí en una relación numérica sencilla y dan lugar a un compuesto, siendo los átomos de un mismo compuesto iguales.

Vídeo postulados de Dalton 

Vídeo de experimento del modelo atómico de Dalton 

Thomson: Descubrimiento del electrón (descubierto en el año 1897; en 1898 Thomson propuso un modelo atómico, que tomaba en cuenta la existencia de dicha partícula subatómica. Thomson suponía que los electrones se distribuía de una forma uniforme alrededor del átomo, conocido este modelo como Pastel de pasas, es la teoría de estructura atómica, Thomson  descubre el electrón antes que se descubrirse el protón  y el neutrón.

Si observamos este modelo, veremos que el átomo se compone por electrones de carga negativa  en el átomo positivo, tal se aprecia en el modelo de pasas de budín. Pensaba que los electrones, distribuidos uniformemente alrededor del átomo, en distintas ocasiones, en vez de una sopa de las cargas positivas, se postulaba con una nube de carga positiva, en 1906 Thomson fue premiado con el novel de física por este descubrimiento.

Si pensamos que el átomo no deja de ser un sistema material, con una cierta energía interna, es por eso que esta energía provoca un grado de vibración de los electrones contenidos que contiene su estructura atómica, si se enfoca desde este punto de vista el modelo atómico de Thomson se puede afirmar que es muy dinámico por consecuencia de la gran movilidad de los electrones en el “seno” de la mencionada estructura.

POSTULADOS DE LA TEORÍA ATÓMICA DE Thomson 

a)  Que  la  materia es eléctricamente neutra, esto permitiría pensar que aparte de electrones,
 es posible que halla partículas con cargas positivas.
b). Es posible extraer electrones de los átomos, pero no del mismo modo las cargas positivas.
Vídeo postulados de Thomson

Vídeo Experimento del modelo atómico de Thomson 

Rutherford: El modelo de Thomson presentaba un átomo estático y macizo. El modelo planteado por Rutherford sugiere que la carga positiva del átomo está concentrada en un núcleo estacionario de gran masa, mientras que los electrones negativos se mueven en órbitas alrededor del núcleo, ligadas por la atracción eléctrica entre cargas opuestas

POSTULADOS DE LA TEORÍA ATÓMICA DE Rutherford

1. El átomo posee un núcleo central pequeño, con carga eléctrica positiva, que contiene casi toda la masa del átomo.
2. Los electrones giran a grandes distancias alrededor del núcleo en órbitas circulares.
3. La suma de las cargas eléctricas negativas de los electrones debe ser igual a la carga positiva del núcleo, ya que el átomo es eléctricamente neutro.

Vídeo postulados de Rutherford

 

Vídeo experimento del modelo atómico de Rutherford 

Bohr: En 1913 el físico danés Niels Bohr (1885-1962), tomando como base, el conocimiento que se tenía hasta entonces sobre espectros electromagnéticos, la teoría cuántica y el efecto fotoeléctrico, elaboró un conjunto de postulados que explican el comportamiento de los electrones dentro de un átomo, dando origen a un nuevo modelo atómico que podía explicar, entre otras cosas, por qué los electrones no se proyectaban hacia el núcleo, por qué el átomo de hidrógeno solo emite o absorbe ciertas ondas electromagnéticas, por qué se presenta el efecto fotoeléctrico, a qué se debe la estabilidad de los átomos, así también explicaba algunas propiedades físicas de los átomos como 

el tamaño, energía de ionización, etc.

POSTULADOS DE LA TEORÍA ATÓMICA DE Bohr 

1. El electrón solo podrá girar en ciertas órbitas circulares de energía y radios determinados, y al moverse en ellas el electrón no radiará energía. En ellas la energía del electrón será constante.
2. En estas órbitas se cumplirá que el momento angular del electrón será múltiplo entero de h/2∏. Estas serán las únicas órbitas posibles.
3. El electrón solo emitirá energía cuando estando en una de estas órbitas pase a otra de menor energía.

vídeo de postulados de Bohr 

vídeo de experimento del modelo atómico de Bohr 

Referencias:

Química general para bachillerato        
Raymond Chang  Mc Graw Hill 740 pag