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Transcript
1
COLEGIO DE LOS SAGRADOS CORAZONES
VALPARAISO – VIÑA DEL MAR
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS
Profesora: Silvia Zamora R.
Octavo Básico
Apunte 4
Objetivo:
-
Reconocer diferentes clasificaciones de los compuestos químicos como ser
orgánicos e inorgánicos y según el enlace que une a los elementos en un
compuesto
Áreas de Interacción:
Aprender a Aprender
Homo Faber:
¿Cómo se clasifican los compuestos químicos?
1.- Una primera clasificación puede ser de acuerdo a su composición química,
específicamente de si contienen átomos de carbono (C).
Según este criterio, se clasifican en:




a) Compuestos orgánicos: son todos aquellos en los cuales el
componente más importante es el Carbono . Éste se une con otros
elementos como pueden ser el Oxígeno, Hidrógeno u otros.
b) Compuestos inorgánicos: son todos aquellos compuestos que están
formados por distintos elementos, pero su componente principal no es el
Carbono.
o También es un compuesto inorgánico el Anhídrido carbónico, el cual
se encuentra en la atmósfera en estado gaseoso y los seres vivos lo
eliminan hacia ella a través de la respiración. Su fórmula química es
CO2, o sea, un átomo de Carbono y dos de Oxígeno.
o El CO2 es ocupado por los vegetales en el proceso de fotosíntesis
para fabricar glucosa. Importante es aclarar que el CO2, aunque
contiene Carbono, no es orgánico porque tampoco contiene
Hidrógeno.
Tanto los compuestos orgánicos como algunos inorgánicos forman parte de
la materia viva.
Los azúcares, grasas, vitaminas, proteínas son sustancias orgánicas.
2

Una lista de compuestos, con su correspondiente fórmula
Inorgánicos
Acido clorhídrico
HCl
Agua oxigenada
H 2O2
Salitre
NaNO 3
Bicarbonato de Sodio NaHCO 2
Nitrato de Plata
AgNO 3
Orgánicos
Celulosa
(C 6H10O5)n
Alcohol (Etanol) CH 3CH2OH
Acetona CH 3COCH3
Glucosa C 6H12O6
Principal componente de la madera y
fibras vegetales. El algodón es celulosa
practicamente pura.
Líquido incoloro de olor agradable que
se puede mezclar con el agua.
Es un líquido que es soluble en agua. En
la industria se usa como solvente para
barnices y pinturas.
Presente en las frutas maduras
especialmente en la uva, también en la
sangre del hombre en la cantidad de 1
gramo por litro de sangre.
2.- una segunda clasificación puede ser de acuerdo al tipo de enlace o unión que
se genera entre los átomos que forman parte del compuesto
Un enlace es la unión entre los átomos de un compuesto. Esta unión se
origina en la estructura electrónica de los mismos. La actividad química de los
elementos radica en su tendencia a adquirir, mediante su unión con otros átomos,
la configuración de gas noble (ocho electrones en la capa más externa o capa de
valencia, salvo el helio, que solo tiene dos), que es muy estable.
Regla del octeto: dice que la tendencia de los átomos de los elementos del
sistema periódico, es completar sus últimos niveles de energía o capa de
valencia con una cantidad de 8 electrones tal que adquiere una configuración
semejante a la de un gas noble
Regla del dueto: En el caso de los átomos de los elementos más pequeños H, Li
y Be, cuando establecen enlaces, tienden a completar su último nivel de energía
con 2 electrones y alcanzar la configuración electrónica del gas noble más
cercano, helio (He).
3
Generalmente, se consideran tres tipos principales de enlaces químicos:
iónico, covalente y metálico. Aunque dichos enlaces tienen propiedades bien
definidas, la clasificación no es rigurosa, existiendo una transición gradual de uno
a otro, lo que permite considerar tipos de enlace intermedios. Por ejemplo la sal
común está formada por un no metal, el cloro, y un metal alcalino, el sodio. En
estado puro, ambos son extremadamente peligrosos para el hombre; sin embargo,
juntos forman una sustancia, que es inocua en pequeñas cantidades. Se dice, por
tanto, que han formado un compuesto químico, una sustancia muy diferente de los
elementos que la componen. Muchas de las sustancias que conocemos están
formadas por uniones de distintos elementos.
ENLACE IÓNICO:
Este enlace se produce cuando átomos de elementos metálicos (especialmente
los situados más a la izquierda en la tabla periódica (grupos1, 2 y 3) se encuentran
con átomos no metálicos (los elementos situados a la derecha en la tabla
periódica,
especialmente
los
grupos
16
y
17).
En este caso los átomos del metal ceden electrones a los átomos del no metal,
transformándose en iones positivos y negativos, respectivamente. Al formarse
iones de carga opuesta éstos se atraen por fuerzas eléctricas intensas, quedando
fuertemente unidos y dando lugar a un compuesto iónico. Estas fuerzas eléctricas
las
llamamos
enlaces
iónicos.
ACTIVIDAD 6:
1.- Dibuja en tu cuaderno los diagramas atómicos de los átomos neutros de sodio
y cloro
2.- Indica cuantos electrones tiene cada átomo en su capa de valencia
3.- ¿Qué debe sucederle a cada átomo para cumplir con la regla del octeto?
4.- Dibuja en tu cuaderno el ión correspondiente a cada uno de los átomos (Na y
Cl)
5.- ¿Qué tipo de ión forma cada uno?
6.- ¿Qué crees tú que sucederá con estos iones?
Ejemplo: La sal común se forma cuando los átomos del gas cloro se ponen
en contacto con los átomos del metal sodio.
El átomo de sodio (su configuración electrónica es 2,8,1), tiene en su
última capa 1 electrón y la capa anterior está formada por el octeto. Por tanto,
tiene tendencia a ceder un electrón para adquirir la estructura electrónica de gas
noble, formando el ion Na+.
El átomo de cloro (su configuración electrónica es 2,8,7), tiene en su última capa
7 electrones . Por tanto, para adquirir la estructura electrónica de gas noble, tiene
tendencia a ganar un electrón formando el ion Cl-.
4
Al reaccionar ambos átomos, se forman iones de carga opuesta que se atraen
fuertemente. La atracción electrostática que los une constituye el enlace iónico
Se forma así el compuesto NaCl o sal común. En realidad reaccionan
muchos átomos de sodio con muchos átomos de cloro, formándose muchos iones
de cargas opuestas y cada uno se rodea del máximo número posible de iones de
signo contrario: Cada ion Cl- se rodea de seis iones Na+ y cada ion Na+ de seis
iones Cl-. Este conjunto ordenado de iones constituye la red cristalina de la sal
común.
De esta manera, el enlace se suele producir entre un no metal
(electronegativo) y un metal (electropositivo) y en este es necesario que uno de los
elementos pueda ganar electrones y el otro perderlo.
El elemento sodio (izquierda) cede el electrón más externo (electrón de valencia)
al elemento cloro (derecha), quedándose ambos con ocho electrones
en la última capa electrónica (regla del octeto).
El catión sodio y el anión cloruro forman la molécula de cloruro de sodio por la
acción de las fuerzas eléctricas ejercidas entre sus cargas.
El electrón transferido pertenece al nivel más externo llamado capa de valencia
5
¡Manos arriba!
Dame un electrón
Cl
Cl
Na
Na
6
7
ENLACE COVALENTE
En el enlace covalente no
existe atracción electrostática, como
en el caso anterior. Aquí la situación
es totalmente diferente, pues en este
caso dos átomos se unen más
íntimamente; es decir, ambos
comparten algo en común. Y lo
común entre estos átomos es un
electrón ubicado en la capa más
externa o capa de valencia. Los
enlaces covalentes son las fuerzas
que mantienen unidos entre sí los
átomos no metálicos (los elementos
situados a la derecha en la tabla
periódica -C, O, F,Cl,...).
En este caso el enlace se
forma al compartir un par de electrones entre los dos átomos, uno procedente
de cada átomo. El par de electrones compartido es común a los dos átomos y los
mantiene unidos, de manera que ambos adquieren la estructura electrónica de gas
noble.
Ejemplo: El gas cloro está formado por moléculas, Cl2, en las que dos
átomos de cloro se hallan unidos por un enlace covalente.
ACTIVIDAD 7:
1.- Dibuja en tu cuaderno el diagrama atómico de dos átomos neutros de cloro
2.- ¿Cuántos electrones de valencia tiene cada uno de ellos?
3.- ¿Qué necesita cada uno de ellos para estabilizarse?
8
El átomo de cloro (su configuración electrónica es 2,8,7), tiene en su última capa
7 electrones. Por tanto, para adquirir la estructura electrónica de gas noble, tiene
tendencia a aceptar un electrón, consiguiendo una configuración electrónica
estable.
Al encontrarse dos átomos de cloro, lo que ocurre es que un par de electrones
se comparte, de manera que cada átomo adquiere en su nivel externo, 6
electrones no compartidos y 2 electrones compartidos. El par de electrones
compartido constituye el enlace covalente
En otros casos un mismo átomo puede compartir más de un par de
electrones con otros átomos. Por ejemplo en la molécula de agua (H 2O) el átomo
de oxígeno central comparte un par de electrones con cada uno de los dos átomos
de hidrógeno. Estos pares de electrones compartidos se representan
habitualmente por una barra entre los dos átomos unidos
ACTIVIDAD 8:
1.- Representa el diagrama atómico del átomo neutro de H y O
2.- Representa el diagrama atómico de 1 átomo de O y dos átomos de H y trata de
unirlos mediante un enlace
3.- De los átomos representados ¿cuál cumplirá con la regla del octeto y cuál con
la regla del dueto? Explica
4.- ¿Qué tipo de enlace formarán?
Enlaces simples dobles y triples:
Los enlaces covalentes pueden ser de tres tipos dependiendo del número de
electrones que se compartan entre los átomos. Si se comparte solamente un par
de electrones estamos frente a un enlace simple, si se comparten dos pares de
electrones estamos frente a un enlace doble y si se comparten tres pares de
electrones estamos frente a un enlace triple
9
ACTIVIDAD 9:
1.- Observa cada una de las imágenes anteriores y determina el tipo de enlace
que se genera en cada caso. Simple, doble o triple. Explica tu elección
2.- Escribe la fórmula química de cada una de las moléculas anteriores,
representando cada enlace por una línea entre los átomos
¿CÓMO SABER SI UN ENLACE ES IÓNICO O COVALENTE?
En general
- Un metal y no metal formarán enlace iónico
- Dos no metales formarán enlace covalente
- Para una mayor seguridad se busca en la tabla periódica la
Electronegetividad, propiedad energética de los átomos que dice relación
con la fuerza con que un átomo atrae electrones de otro átomo en un enlace.
Cuando la diferencia de electronegatividad entre los átomos que se están
enlazando en mayor que 1,7 se dice que enlace es iónico si es menor que
ese valor el enlace será covalente. Ejemplo
H EN= 2,1
Cl EN= 3,16
3,16 – 2,1 = 1,06 diferencia de Electronegatividad menor que 1,7,
por lo tanto este enlace es covalente
ACTIVIDAD 10:
Para las siguientes moléculas calcula la diferencia de electronegatividad entre los
átomos que se enlazan y determina a partir de esta diferencia si el enlace que se
está formando es iónico o covalente:
a) NaF
b) Cl2
c) H2O
d) N2
e) HI
f) HBr
10
g) CaCl2
ENLACE METÁLICO:
El enlace metálico se realiza entre elementos metálicos. Así, los elementos
metálicos sin combinar forman redes cristalinas (similares a una red de pescar)
con elevado índice de coordinación (es decir, agrupación de átomos de manera
ordenada). En el enlace metálico, los átomos se desplazan alrededor de muchos
átomos. Intuitivamente, la red cristalina metálica puede considerarse formada por
una serie de átomos alrededor de los cuales los electrones sueltos forman una
nube que mantiene unido al conjunto.
Para explicar las propiedades características de los metales (su alta
conductividad eléctrica y térmica, ductilidad y maleabilidad, ...) se ha elaborado un
modelo de enlace metálico conocido como modelo de la nube o del mar de
electrones:
Los átomos de los metales tienen pocos electrones en su última capa, por lo
general 1, 2 ó 3. Estos átomos pierden fácilmente esos
electrones (electrones de valencia) y se convierten en
iones positivos, por ejemplo Na+, Cu2+, Mg2+. Los iones
positivos resultantes se ordenan en el espacio
formando la red metálica. Los electrones de valencia
desprendidos de los átomos forman una nube de
electrones que puede desplazarse a través de toda la
red. De este modo todo el conjunto de los iones
positivos del metal queda unido mediante la nube de
electrones con carga negativa que los envuelve.
ACTIVIDAD 11:
1.- ¿Cómo se pueden clasificar los compuestos químicos?
2.- ¿Qué diferencia fundamental existe entre los compuestos orgánicos y los
inorgánicos?
3.- ¿Qué es un enlace químico?
4.- ¿Por qué los átomos tienden a enlazarse para formar compuestos?
5.- ¿Qué establecen las reglas del octeto y del dueto?
6.- ¿Por qué los átomos pueden formar iones?
7.- ¿De qué depende el tipo de iones que puede formar un átomo?
8.- Nombra 3 átomos que formarán cationes y tres átomos que formarán aniones,
explica por qué.
9.- A partir de dibujos con diagramas atómicos explica la formación de NaF, LiCl,
KF. Explica que tipo de enlace formarán
10.- ¿Cuál es la diferencia entre enlace iónico y enlace covalente?
11.- Explica los siguientes enlaces, si son iónicos o covalentes (simples, dobles o
triples)
11