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Cap11 -- química -- 3ro Sec.pptx

21 de Feb de 2023
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Cap11 -- química -- 3ro Sec.pptx

  1. Profesor : Dante Castillo C. Curso : Química Grado: 3° Sec. “BELLA UNIÓN” INSTITUCIÓN EDUCATIVA PRIVADA ENLACE QUÍMICO I
  2. OBJETIVOS 1.Entender la influencia de las propiedades periódicas de los elementos en la formación del enlace químico. 2.Explicar las diversas formas de unión de los átomos en la formación de la sustancias químicas. 3.Vincular el tipo de enlace interatómico con las propiedades de las sustancias. ENLACE QUÍMICO I 3° DE SECUNDARIA
  3. C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A INTRODUCCIÓN Agua (H2O) Sal Común (NaCl) Hierro (Fe) El átomo de oxígeno está unido con el hidrógeno El ion sodio está unido con el ion cloruro Los átomos de hierro están unidos entre sí Hierve a 100 °C Se funde a 802 °C Conduce la electricidad Átomos de Fe Moléculas H2O C U R S O D E Q U Í M I C A Na1+ Cl1- Iones ¿…Qué sustancias utilizamos comúnmente en casa? ENLACE QUÍMICO I 3° DE SECUNDARIA
  4. C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A ¿QUÉ SE ENTIENDE POR ENLACE QUÍMICO? ¿Qué es lo que une a la tierra y la luna? ¿Qué es lo que une a los nucleones? ¿Qué es lo que une a los átomos en una sustancia? Es la unión química de los átomos mediante fuerzas eléctricas para formar estructuras moleculares o cristalinas de las sustancias con mayor estabilidad y de menor energía. La fuerza de gravedad + + + + + + La fuerza nuclear Molécula metano (𝐶𝐻4) La fuerza eléctrica C U R S O D E Q U Í M I C A ENLACE QUÍMICO I 3° DE SECUNDARIA
  5. C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A ¿Qué sucede en la formación del cloruro de hidrógeno, HCl? • Átomos libres • Mayor energía • Menor estabilidad Mayor Energía Menor Avance de formación del enlace 432 𝒌𝑱 𝑴𝒐𝒍 C U R S O D E Q U Í M I C A H Cl H C Cl l En la formación de un enlace interatómico se libera energía (proceso exotérmico) • Molécula de HCl • Menor energía • Mayor estabilidad 𝐻 + 𝐶𝑙 → 𝐻𝐶𝑙 + 432 𝑘𝐽/𝑚𝑜𝑙 ENLACE QUÍMICO I 3° DE SECUNDARIA
  6. C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A ¿QUÉ ES LA ENERGÍA DE ENLACE? Enlace Energía de enlace (kJ/mol) C—C 347 C—H 413 O—H 463 F—H 567 … Es la energía que se libera cuando se forma un enlace químico o la energía que se necesita para disociar un enlace químico. Enlace más débil Menor estabilidad Enlace más fuerte Mayor estabilidad En la naturaleza, los átomos están unidos con distinta intensidad, formando diferentes sustancias. C U R S O D E Q U Í M I C A ENLACE QUÍMICO I 3° DE SECUNDARIA
  7. C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A ¿Qué son los electrones de valencia? n=1 n=2 6𝐶: 1𝑠2 𝟐𝒔𝟐 𝟐𝒑𝟐 Participan en la formación del enlace químico Símbolo o notación de Lewis • C • • • Son los electrones que participan en la formación del enlace químico. Para elementos representativos son los de la capa de valencia o mayor nivel. Influyen en las propiedades químicas de los elementos. Grupo : IVA Capa de valencia: 𝟐𝒔𝟐 𝟐𝒑𝟐 (4𝑒− 𝒅𝒆 𝒗𝒂𝒍𝒆𝒏𝒄𝒊𝒂) En los elementos representativos (grupo A), el número de electrones de valencia es igual al número de grupo. C x x x x o C U R S O D E Q U Í M I C A ENLACE QUÍMICO I 3° DE SECUNDARIA
  8. C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A REGLA DEL OCTETO Cuando los elementos representativos se enlazan, pueden perder, ganar o compartir electrones con la finalidad de tener 8 electrones en la capa de valencia y así tener mayor estabilidad como los gases nobles Notación de Lewis para elementos representativos (EN SU ESTADO BASAL)  8𝑂: 1𝑠2 𝟐𝒔𝟐 𝟐𝒑𝟒 (6𝑒− 𝒅𝒆 𝒗𝒂𝒍𝒆𝒏𝒄𝒊𝒂) Grupo VIA 15𝑃: 10𝑁𝑒 𝟑𝒔𝟐𝟑𝒑𝟑 (5𝑒− 𝒅𝒆 𝒗𝒂𝒍𝒆𝒏𝒄𝒊𝒂) Grupo VA Los gases nobles (VIIIA) tienen octeto electrónico (excepto el helio) por ello su gran estabilidad química. C U R S O D E Q U Í M I C A ENLACE QUÍMICO I 3° DE SECUNDARIA
  9. C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A CLASIFICACIÓN DE LOS ENLACES QUÍMICOS C U R S O D E Q U Í M I C A ENLACE IÓNICO ENLACE COVALENTE ENLACE METÁLICO 1+ 𝑁𝑎 𝐶𝑙1− ⊝ ⊝ ⊝ ⊝ ⊝ ⨁ ⊝ ⊝ ⊝ ⨁ ⊝ ⊝ ⨁ ⊝ ⊝ ⊝ ⊝ ⊝ ⨁⊝ ⊝ ⊝ ⊝ ⨁ ⊝ ⊝ ⊝ ⨁ ⊝ ⊝ ⊝ Cloruro de sodio 𝑁𝑎𝐶𝑙(𝑠) Cloruro gaseoso 𝐶𝑙2(𝑔) catión anión Fuerza Electrostática ⊝ ⊝ Cl Cl ⨁ ⨁ Electrones compartidos Cable de cobre 𝐶𝑢(𝑠) Mar electrónico Catión metálico ENLACE QUÍMICO I 3° DE SECUNDARIA
  10. C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A ENLACE IONICO O ELECTROVALENTE Es la fuerza electrostática que mantiene unidos a los iones (catión y anión) en un compuesto iónico. Ejemplos: 1+ 1− 𝑁 ฏ 𝑎 𝐶 ฏ 𝑙 2+ 2− 𝑀 ฐ𝑔 𝑂 ฏ 2+ 2− 𝐶 ฏ 𝑎 𝑆 ฑ 𝑂4 Características generales • Se produce principalmente entre un no metal (I y IIA) con elementos no metálicos (VI y VII A) Excepto: BeF2, BeCl2, BeBr2 , BeI2, AlF3, AlCl3, … son covalentes. • En su formación existe transferencia de electrones. • En compuestos binarios ∆𝐸𝑁 ≥ 1,7. 𝐸𝑁 𝐶𝑙 = 3,0 𝑁𝑎 = 0,9 ∆𝐸𝑁 𝑁𝑎𝐶𝑙 = 2,1 > 1,7 El metal por tener baja EI y EN pierde electrones (catión). Y el no metal por tener alta AE y EN gana electrones (anión). 𝑁𝑎1+ (catión) 𝐶𝑙1− (anión) 𝑁𝑎 (metal) 𝐶𝑙 (no metal) + Enlace Iónico C U R S O D E Q U Í M I C A binarios ternarios ENLACE QUÍMICO I 3° DE SECUNDARIA
  11. C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A Nax . . . . . . . Cl 1+ Na . . . . Cl . x . . 1- C U R S O D E Q U Í M I C A … Ahora analicemos como se forman los enlaces iónicos. Ejemplo 1: Para el cloruro de sodio (NaCl). 17𝐶𝑙: 10𝑁𝑒 3𝑠2 3𝑝𝑥 3𝑝𝑦 3𝑝𝑧 11𝑁𝑎: 10𝑁𝑒 3𝑠 Estructura de Lewis … El sodio (IA) pierde un electrón y se transforma en 𝑁𝑎1+ ; mientras el cloro (VIIA) gana un electrón y se transforma en 𝐶𝑙1−. También podemos realizar el análisis a partir de las notaciones de Lewis. 𝑁𝑎1+ 𝐶𝑙1− Fuerza de atracción electrostática.  Se transfiere un electrón  Ambos iones adquieren el octeto electrónico (estables) ENLACE QUÍMICO I 3° DE SECUNDARIA
  12. C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A Ejemplo 2: Para el oxido de bario (BaO). C U R S O D E Q U Í M I C A ENLACE QUÍMICO I 3° DE SECUNDARIA
  13. C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A Ca x x O . . . . . . Ejemplo 2: Para el oxido de calcio (CaO). 2+ Ca . . . . . O. 2- x x  Se transfiere dos electrones  Ambos iones adquieren el octeto electrónico (estables) Estructura de Lewis Ejemplo 3: Para el nitruro de litio (𝐿𝑖3𝑁). C U R S O D E Q U Í M I C A Li x Li x N . . . . . 1+ 3Li x . . . . N. 3- x x Estructura de Lewis  Se transfiere tres electrones  Solo el anión 𝑁3− adquiere el octeto electrónico (estable)  El 𝐿𝑖1+ adquiere una configuración como el 2𝐻𝑒 (estable) Li x ENLACE QUÍMICO I 3° DE SECUNDARIA
  14. C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A cloruro de sodio o sal común. C U R S O D E Q U Í M I C A 𝑁𝑎+ 𝐶𝑙− 𝑁𝑎+ 𝐶𝑙− 𝑁𝑎+ PROPIEDADES GENERALES DE LOS COMPUESTOS IONICOS  A condiciones ambientales (1atm y 25°C)  Forman estructuras cristalinas. son solidos de alta dureza. 𝑁𝑎+ 𝐶𝑙−  Son frágiles y quebradizos. F ENLACE QUÍMICO I 3° DE SECUNDARIA
  15. C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A C U R S O D E Q U Í M I C A  Fundidos o disueltos son conductores eléctricos (electrolitos).  Por lo general son solubles en solventes polares como el agua o etanol. 𝐂𝐥− 𝐍𝐚+ 𝐂𝐥− 𝐍𝐚+ 𝐍𝐚+ Los iones tienen mayor libertad y movimiento … una aplicación de esta propiedad consiste en estimar salinidad de un suelo o agua, de forma indirecta mediante la medición de la conductividad eléctrica. 𝐂𝐥− Moléculas H2O ENLACE QUÍMICO I 3° DE SECUNDARIA
  16. C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A  Los compuestos iónicos tienen por lo general altas temperaturas de fusión. Compuesto Temperatura de fusión (°C) Energía reticular (kJ/mol) LiF 845 845 LiCl 610 610 LiBr 550 550 𝐅− 𝐋𝐢+ 𝐂𝐥− 𝐋𝐢+ 𝐁𝐫− 𝐋𝐢+ Esto se debe a las interacciones electroestáticas muy intensas que hay entre los iones de la red cristalina de lo compuestos iónico. Esto también explica la gran estabilidad que presentan los compuestos iónicos. Una medida cuantitativa de la estabilidad global de cualquier solido iónico es su energía reticular. A mayor energía reticular, mayor temperatura de fusión. Mayor estabilidad Menor estabilidad C U R S O D E Q U Í M I C A Para compuestos iónicos análogos. A mayor volumen, menor temperatura de fusión. ENLACE QUÍMICO I 3° DE SECUNDARIA
  17. C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A C U R S O D E Q U Í M I C A ENLACE METÁLICO Es la unión eléctrica que se establece entre los cationes metálicos con el mar de electrones que se mueven libremente por toda la estructura cristalina del metal. Los metales tiene muchas aplicaciones, en nuestra vida diaria, debido a sus propiedades. ⨁ ⊝ ⊝ ⊝ ⊝ ⊝ ⊝ ⨁⊝ ⊝ ⨁ ⊝ ⊝ ⊝ ⊝ ⨁ ⊝ ⊝ ⊝ ⨁ ⨁ ⊝ ⊝ ⊝ ⊝ ⊝ ⊝ ⊝ ⊝ ⊝ 𝐶𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑚𝑒𝑡á𝑙𝑖𝑐𝑜 (𝐶𝑢2+) (Modelo del mar de electrones o gas electrónico) 𝑀𝑎𝑟 𝑑𝑒 𝑒𝑙𝑒𝑐𝑡𝑟𝑜𝑛𝑒𝑠 𝐂𝒖𝟐+ 𝐂𝒖𝟐+ 𝐂𝒖𝟐+ ⊝ ⊝ E𝑛𝑙𝑎𝑐𝑒 𝑚𝑒𝑡á𝑙𝑖𝑐𝑜 Este enlace se presenta en los metales y sus aleaciones. ENLACE QUÍMICO I 3° DE SECUNDARIA
  18. C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A C U R S O D E Q U Í M I C A … Con el modelo del mar de electrones se puede explicar de manera sencilla, una variedad de propiedades de los metales. Brillo metálico. Conductividad calorífica. ENLACE QUÍMICO I 3° DE SECUNDARIA
  19. C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A C U R S O D E Q U Í M I C A Conductividad eléctrica. Ductilidad. Maleabilidad. ENLACE QUÍMICO I 3° DE SECUNDARIA
  20. C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A C U R S O D E Q U Í M I C A ENLACE QUÍMICO I 3° DE SECUNDARIA ENLACE COVALENTE
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