Tarea 2. Familias Químicas

Instituto Tecnológico de Santo Domingo INTEC

Área de ciencias básicas y ambientales Sub-área de química CBQ-202 Sección 03

Tarea # 2: Familias Químicas

Priscilla Adelina Durán Luciano……………………09-1050 Mónica Tatiana Arenales Carvajal 09-3018 José Manuel Tejeda Núñez 09-0865

Profesora: Izaskun Uzcanga

5 de septiembre del año 2010 Santo Domingo, D.N., República Dominicana.

Familias Químicas 1. ¿Cómo varía la acidez o la basicidad de los óxidos metálicos con el número de oxidación del mismo metal? En general, la acidez de un óxido o hidróxido de un elemento aumenta con el estado de oxidación de dicho elemento. En consecuencia, el hidróxido de un metal en bajo estado de oxidación será básico, mientras que el óxido o hidróxido del mismo elemento en un estado de oxidación superior puede ser ácido. Bibliografía: Introducción a la Química Descriptiva por Ronald C. Johnson. Editorial Reverté S.A.

2. Compare los metales y no metales respecto a: a) número de electrones en la capa más externa, b) electronegatividad, c) potencial normal de reducción y d) energía de ionización.

Aspectos No. e- en capa más externa Electronegatividad Potencial Normal Reducción Energía de Ionización

Metales Pocos eMenor

Mayor Baja

No Metales Muchos eMayor Menor Alta

Bibliografía:  Química: La ciencia central por Brown, LeMay y Bursten  Tecnología de los metales por K. Feiler. Editorial Reverté S.A. 3. ¿En qué se diferencia las propiedades físicas de los metales de las de los no metales? Metales Sólidos a temperatura ambiente Tienen brillo Son dúctiles Son maleables Son tenaces Son conductores de electricidad y calor

No Metales No tienen brillo Generalmente, se encuentran combinados Se presentan en los 3 estados de agregación No conducen ni electricidad ni calor

Bibliografía: Química Inorgánica por Q.F.B. Ma Dolores de la Llata Loyola.

4. a) ¿Qué significa el enunciado: “los metales alcalinos son corrosivos”?; b) ¿son corrosivos los iones de los metales alcalinos?; c) ¿son los iones de los metales alcalinos una parte importante de su dieta? a) El enunciado significa que los metales alcalinos se destruyen paulatinamente por acción de agentes externos, ya sea que persista su forma o no. b) Los iones de los metales alcalinos sí son corrosivos. c) La mayoría son elementos tóxicos que no se deben consumir, no obstante, el potasio es muy importante en la dieta porque interviene en muchas funciones del metabolismo. 5. Compare los metales alcalinos con los metales alcalinotérreos en cuanto a: a) radio atómico; b) densidad; c) primera energía de ionización y d) segunda energía de ionización. EXPLIQUE LAS COMPARACIONES. A lo largo de cada período el radio atómico disminuye de izquierda a derecha a medida que aumenta la carga del núcleo. Así pues, en un periodo dado, los átomos de los metales alcalinos son los más voluminosos y el resultado es que la densidad de los metales alcalinos es baja. A diferencia de los metales alcalinotérreos, estos elementos tienen baja densidad y bajo punto de fusión. En los metales alcalinos conforme se baja en el grupo 1A, el radio atómico va creciendo y la energía de la primera ionización decrece. En cada fila de la tabla periódica, el metal alcalino tiene el valor de la primera energía de ionización (I ₁) más baja, lo que refleja la relativa facilidad con que se le puede quitar su electrón “s” exterior. En consecuencia, todos los metales alcalinos son muy reactivos, y pierden fácilmente un electrón para formar iones con carga +1. Para un átomo de un metal alcalino su segunda energía de ionización (I₂) es mayor que la primera, porque el segundo electrón procede de una capa interna que ya está completa. Así, los metales alcalinos pueden perder con relativa facilidad uno pero no dos electrones. En el caso de los metales alcalinotérreos son los dos electrones “s” los que se pueden perder con relativa facilidad- es decir, la primera y la segunda energía de ionización son relativamente bajas. La energía de ionización disminuye conforme se desciende en un grupo a medida que aumenta el tamaño de los átomos y los electrones de valencia van encontrándose progresivamente más lejanos al núcleo. El tamaño creciente y la energía de ionización decreciente de los átomos a medida que aumenta el número atómico implica que los electrones de la nube de carga móvil se encuentran más alejados de los núcleos y, por consiguiente, la atracción ejercida sobre los mismos es menor. Bibliografía: Química. Ronald J. Gillespie, Aurelio Beltrán. Editorial reverté. Barcelona. Química General. Raymong Chang. 7ma

6. Escriba las configuraciones electrónicas de los átomos de los metales del grupo 1A y 2A. ¿Qué estado(s) de oxidación pronosticaría para estos elementos? ¿Qué tipo de enlace esperaría en casi todos los compuestos de estos elementos y por qué? Todos los metales del grupo 1A tienen una configuración electrónica de la capa externa s¹. A partir de sus configuraciones electrónicas, es de esperarse que el número de oxidación de estos elementos en sus compuestos sea +1, ya que los cationes tendrían el mismo número de electrones que los gases nobles. La configuración electrónica de los metales alcalinotérreos es s². Debido a que los iones adquieren la configuración electrónica estable del gas noble que les precede, el número de oxidación de los metales alcalinotérreos en las formas combinadas, casi siempre es +2. El enlace que se esperaría es el enlace iónico, porque la electronegatividad de los metales alcalinos y la de los metales alcalinotérreos son muy diferentes a la electronegatividad de los otros elementos de la tabla periódica, lo que permite crear enlaces iónicos. Además, estos metales favorecen la formación del catión en los enlaces químicos. Bibliografía: Química General. Raymong Chang. 7ma Química I. Introducción al estudio de la materia. Picado AB, Álvarez P. Editorial Universidad Estatal a distancia (EUNED). Costa Rica. 7. ¿Existen los elementos de los grupos 1A y 2A en estado libre en la naturaleza? ¿Cuál es la fuente principal de estos elementos? Debido a su gran reactividad química, los metales alcalinos existen en la naturaleza únicamente como compuestos. Estos metales nunca se presentan en la naturaleza en su estado metálico, sino en combinaciones con otros elementos (iones halogenuro, sulfato, carbonato y silicato, O, Cl). Del grupo 1A podemos encontrar sodio y potasio en la naturaleza en la corteza terrestre, en el agua del mar y en los sistemas biológicos. Los metales alcalinotérreos no se encuentran tampoco en estado libre en la naturaleza. Los metales alcalinotérreos no son tan reactivos como los alcalinos, no obstante, tampoco se les encuentra libres en la naturaleza. En la naturaleza se les encuentra en forma combinada como minerales (silicatos, carbonatos, sulfatos). Bibliografía: Química General. Raymong Chang. 7ma Principios de Química. Dikerson, Gray, Darensbourg. 3era edición. Editorial Reverté. Barcelona. Química General. Hans, Rudolf, Christen. Editorial Reverté. Barcelona

Fisicoquímica. Teoría. Volumen I/ Canales M, Hernandez T, Meraz S, Peñalosa I. Editorial de la Universidad Nacional Autónoma de México. Tlalnepantla de Baz, México.

8. ¿Qué es energía de hidratación y cómo varía esta energía tanto en los metales alcalinos como en los alcalinotérreos? Consiste en la unión de dos iones, al polo de signo contrario de la molécula de agua, de modo que los iones están en la disolución, rodeados de moléculas de agua. (Hidratación de los iones)(1). Además se puede definir como la energía que se produce, cuando los iones en esta gaseoso se disuelven en agua. (2). La energía de los metales alcalinos es de gran variedad debido a la variedad del radio de los elementos que le conforman; un ejemplo es el Litio, que es el que mayor energía de hidratación contiene. Mientras que en los metales alcalinotérreos las primeras energías de hidratación son más altas que en la de los alcalinos debido a los radios más pequeños y a la carga nuclear más elevada (3). 9. ¿Cómo varían los potenciales de reducción de los cationes de los metales alcalinos y alcalinotérreos y por qué? Cualquier sustancia ante la presencia de un metal alcalino será susceptible a la reducción de sus iones, debido a que tiene una fuerte capacidad de ceder electrones y oxidar en disoluciones. Mientras que los potenciales normales de reducción de los metales alcalinotérreos se observan cómo se van haciendo más negativos al descender en el grupo, de tal forma que Ca, Sr y Ba tienen valores semejantes a los de los metales alcalinos y reaccionan con el agua en frío desprendiendo hidrógeno. 10. Escriba ecuaciones generales de los metales alcalinos y alcalinotérreos con: a) hidrógeno; b) azufre; c) agua; d) fósforo; e) halógenos. Represente al metal con la letra M y los halógenos con la letra X. Ba + 2 H2O → Ba(OH) + H2 Na + 2 H2 → NaH CaH2 + 2 H2O → Ca (OH) + 2 H2 Mg + H2 → MgH2 Li + S → Li2S Be + Ca3(PO3)2 → Be3(PO3)2 + Ca 3 BaO + 2 Al→Al2O3 + 3 Ba Bibliografía: (1)Química, Enrique Gutierrez Rios. Editorial Reverté. Barcelona (2) Química, un proyecto de la ACS (American Chemical Society). Roberto Martinez Alvarez, María Josefa Rodríguez, Luis Sánchez Martínez. Editorial reverte . Barcelona (3)Conceptos y modelos de química inorgánica, B.E. Douglas, D.H. McDaniel, Segunda edición