Sesión 1. Estructura de La Materia Enlace Químico
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1Curso 0 de Qumica
PROGRAMA
UNIDAD 1.1.1. ESTRUCTURA DE LA MATERIA1.2. ENLACE QUMICO
UNIDAD 2.2.1. FORMULACIN INORGNICA2.2. FORMULACIN ORGNICA
UNIDAD 3.3.1. CONCEPTOS BSICOS3.2. MEZCLAS Y DISOLUCIONES3.3. REACCIONES QUMICAS
UNIDAD 4.4.1. TERMOQUMICA4.2. EQUILIBRIO QUMICO
UNIDAD 5.5.1. EQUILIBRIO CIDO-BASE. Transferencia de Protones.5.2. ELECTROQUMICA. Transferencia de Electrones.
Curso 0 de Qumica
Unidad 1
1.1. Estructura de la materia1.2. Enlace qumico
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21.1. Estructura de la materia
Nmero atmico (Z)
Nmero msico (A)
El tomo
Istopos
AZ Smbolo
( )
( )
Z p e neutro
Z p e in
+
+
= =
=
A p n+= +
Z p+=
1 1AZ Istopo
2 2AZ Istopo
Mismo nmero atmico y distinto nmero msico: mismo nmero de protones y diferente nmero de neutrones
Nmeros cunticos
Nmero cuntico principal (n)
n = 1, 2, 3, ...Est relacionado con la distancia promedio entre el ncleo y el electrn. Capa.
Nmero cuntico del momento angular (l)
l = 0, 1, 2, ..., n - 1Indica la forma de los orbitales. Subcapa.
Nmero cuntico magntico (ml)
ml =-l,-(l 1),,0,,(l-1),lDescribe la orientacin del orbital en el espacio
Nmero cuntico de espin electrnico (ms)
ms= +1/2, -1/2Describe el campo magntico que genera un electrn cuando rota sobre si mismo.
l 0 1 2 3 4 5
Orbital s p d f g h
Nombre de los orbitales
1.1. Estructura de la materia
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3Nmeros cunticos y orbitales
1.1. Estructura de la materia
Configuracin electrnica
Distribucin de los electrones en los orbitales atmicos
1. El orden de llenado de los orbitales se hace en orden creciente de energa.
1s
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41.1. Estructura de la materia
3. Proceso Aufbau: orden de llenado de los orbitales atmicos. Los electrones entran en los niveles ms bajos de energa.
4. Regla de Hund: en los orbitales degenerados se alcanza el estado de menor energa cuando el nmero de electrones con el mismo spin es el mximo posible. Regla de mxima multiplicidad.
Multiplicidad:
5. Regla de Madelung: cuando dos orbitales tienen el mismo valor para n + l, es ms estable el de menor valor de n.
Orden de llenado de los orbitales
P = 2S+1 S = sumatorio ms
Distribucin en la tabla peridica
1.1. Estructura de la materia
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5Propiedades peridicas
1.1. Estructura de la materia
Radio atmico
Radio inico
Anin: aumentaCatin: disminuye
1.1. Estructura de la materia
Energa de Ionizacin
Energa necesaria para arrancar un electrn de un tomo en estado gaseoso:
X (g) X+ (g) + e-
I1 < I2 < I3
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61.1. Estructura de la materia
Afinidad electrnica
Electronegatividad
Energa que se desprende cuando un tomo en estado gaseoso acepta un electrn:
X (g) + e- X- (g)
Capacidad de un tomo para atraer los electrones compartidos en un enlace qumico. Cuanto mayor es su valor mayor es su capacidad para atraer electrones haca s.
Sistema peridico
1.1. Estructura de la materia
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7Enlace inico, covalente y metlico
1.2. Enlace qumico
Enlace Naturaleza Estructura Propiedades
Inico
Transferencia de e-.tomos de diferente electronegatividad.
NaCl, K2O
Red de ionesCristales inicos en
estado slido
P.F. y P.E. elevadosSolubles en agua
Duros pero frgilesSlo conducen la corriente
elctrica fundidos o disueltos
CovalenteComparticin de e-. tomos
de electronegatividad similar.
MolculasO2, H2O
P.F. y P.E. bajosGases o slidos y lquidos
muy voltilesNo conducen la corriente
elctrica
Red de tomosCristales covalentes
C (diamante y grafito)
P.F. y P.E. bajosSlidos muy duros
No conducen la corriente elctrica
MetlicoLos e- de valencia se
mueven entre la red de cationes. Ag, Fe
Red de cationes
SlidosDureza variable
Dctiles y maleablesBuenos conductores del
calor y la corriente
1.2. Enlace qumico
Estructuras de Lewis
1. Colocar en posicin adyacente los smbolos de los tomos de la molcula
2. Contar el nmero total de electrones de valencia que tienen que aparecer en la molcula. Hay que considerar los iones
3. Representar cada enlace covalente formado por dos electrones con una lnea
4. Distribuir los electrones de valencia restantes alrededor de cada tomo como pares libres de tal forma que cada tomo cumpla de regla del octeto
Regla del octeto
El nmero de electrones alrededor de cada tomo enlazado mediante enlace covalente debe ser ocho.Configuracin de gas noble
H O H
N de e- de valencia:(1 x 2) + (6 x 1) = 8 e-
H O
HOH
HOH
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8Geometra molecular
Teora de repulsin de los pares de electrones de la capa de valencia
La geometra de una molcula adopta la forma que minimiza la repulsin electrosttica entre los pares de electrones de la capa de valencia: los pares de electrones lo ms alejados posible.
1. Se dibuja la estructura de Lewis: tomo central 2. Contar el nmero de pares de electrones alrededor del tomo
central (pares enlazantes y solitarios)3. Disponer la molcula de forma que los pares solitarios estn lo
ms alejados posible entre ellos y de los pares enlazantes (Tabla).
Los enlaces mltiples se tratan como enlaces sencillos.Varios tomos centrales: cada tomo de forma independiente.
3 pares enlazantes1 par solitario
Piramidal triangular
N HHH
N
H
H H
1.2. Enlace qumico
Tipo de especie
Orientacin de los pares de e-
ngulos de enlace
Ejemplo Modelo
AX2 Lineal 180 BeF2
AX3 Trigonal plana 120 BF3
AX4 Tetradrica 109,5 CH4
AX5Bipiramidal
trigonal
90120 180
PF5
AX6 Octadrica90 180
SF6
1.2. Enlace qumico
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9Pares de e-
DistribucinPares de e- libres
Notacin RPECV
Geometra molecular
ngulos de enlace
Ejemplo
2 Lineal 0 AX2Lineal
180 BeF2
3Trigonal plana
0 AX3
Trigonalplana 120 BF3
3Trigonal plana
1 AX2EAngular
120 SO2
4 Tetradrica 0 AX4
Tetradrica109,5 CH4
4 Tetradrica 1 AX3EPiramidal trigonal 109,5 NH3
4 Tetradrica 2 AX2E2
Angular109,5 H2O
1.2. Enlace qumico
Pares de e-
DistribucinPares de e- libres
Notacin RPECV
Geometra molecularngulos
de enlace
Ejemplo
5Bipiramidal
trigonal0 AX5
Bipiramidaltrigonal 90
120PF5
5Bipiramidal
trigonal1 AX4E
Tetradricairregular(balancn)
90120
SF4
5Bipiramidal
trigonal2 AX3E2
Forma de T
90 ClF3
5Bipiramidal
trigonal3 AX2E3
Lineal
180 XeF2
1.2. Enlace qumico
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10
1.2. Enlace qumico
Pares de e-
DistribucinPares de e- libres
Notacin RPECV
Geometra molecularngulos
de enlace
Ejemplo
6 Octadrica 0 AX6
Octadrica
90 SF6
6 Octadrica 1 AX5E
PiramidalCua-drangular 90 ClF5
6 Octadrica 2 AX4E2
Planacuadrada
90 XeF4
Polaridad
De enlace
De la molcula
1.2. Enlace qumico
Covalente apolarLos e- compartidos
por igual
Covalente polarLos e- compartidos
desigualmente
InicoTransferencia de e-
Molculas apolares Molculas polares