GUÍa pedagógica: N° 1 quimica ­- tabla periodica, enlaces y funciones qimicas inorganicas




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GUÍA PEDAGÓGICA: N° 1 - QUIMICA ­- TABLA PERIODICA, ENLACES Y FUNCIONES QIMICAS INORGANICAS

C
ada vez que una persona hace, está aprendiendo y al aprender está logrando ser cada día mejor persona. Debemos hacer todo con amor, para aprender y así a ser mejores personas


DESARROLLO DEL SABER
La tabla periódica de los elementos clasifica, organiza y distribuye los distintos elementos químicos, conforme a sus propiedades y características.

Suele atribuirse la tabla a Dimitri Mendeleiev, quien ordenó los elementos basándose en la variación manual de las propiedades químicas, si bien Julius Lothar Meyer, trabajando por separado, llevó a cabo un ordenamiento a partir de las propiedades físicas de los átomos.
Tabla periódica de Mendeléyev

En 1869, el ruso Dmitri Ivánovich Mendeleiev publica su primera Tabla Periódica en Alemania. Un año después lo hace Lothar Meyer, que basó su clasificación periódica en la periodicidad de los volúmenes atómicos en función de la masa atómica de los elementos.

Por ésta fecha ya eran conocidos 63 elementos de los 90 que existen en la naturaleza. La clasificación la llevaron a cabo los dos químicos de acuerdo con los criterios siguientes:

• Colocaron los elementos por orden creciente de sus masas atómicas.

• Situaron en el mismo grupo elementos que tenían propiedades comunes como la valencia.

Tabla de Mendeléyev publicada en 1872. En ella deja casillas libres para elementos por descubrir.

La primera clasificación periódica de Mendeléyev no tuvo buena acogida al principio. Después de varias modificaciones publicó en el año 1872 una nueva Tabla Periódica constituida por ocho columnas desdobladas en dos grupos cada una, que al cabo de los años se llamaron familia A y B.

En su nueva tabla consigna las fórmulas generales de los hidruros y óxidos de cada grupo y por tanto, implícitamente, las valencias de esos elementos.

Esta tabla fue completada a finales del siglo XIX con un grupo más, el grupo cero, constituido por los gases nobles descubiertos durante esos años en el aire. El químico ruso no aceptó en principio tal descubrimiento, ya que esos elementos no tenían cabida en su tabla. Pero cuando, debido a su inactividad química (valencia cero), se les asignó el grupo cero, la Tabla Periódica quedó más completa.

El gran mérito de Mendeléyev consistió en pronosticar la existencia de elementos. Dejó casillas vacías para situar en ellas los elementos cuyo descubrimiento se realizaría años después. Incluso pronosticó las propiedades de algunos de ellos: el galio (Ga), al que llamó eka-aluminio por estar situado debajo del aluminio; el germanio (Ge), al que llamó eka-sicilio; el escandio (Sc); y el tecnecio (Tc), que sería el primer elemento artificial obtenido en el laboratorio, por síntesis química, en 1937.
Bloques

Tabla periódica dividida en bloques.

La tabla periódica se puede también dividir en bloques de elementos según el orbital que estén ocupando los electrones más externos.

Los bloques se llaman según la letra que hace referencia al orbital más externo: s, p, d y f. Podría haber más elementos que llenarían otros orbitales, pero no se han sintetizado o descubierto; en este caso se continúa con el orden alfabético para nombrarlos.

• Bloque s

• Bloque p

• Bloque d

• Bloque f
FUNCIONES QUÍMICAS INORGÁNICAS

Las principales funciones químicas inorgánicas las encuentras resumidas en el cuadro de la columna siguiente, pero recuerda que las puedes identificar fácilmente empleando las siguientes recomendaciones: estas son:

  • OXIDOS: en su formula encontramos un elemento (metal o no metal) seguido por uno o mas átomos de oxigeno. CaO, Cl3O2.

  • ACIDOS: en su formula encontramos que siempre empieza por hidrogeno, seguidos de un elemento (no metal) y en ocasiones termina con oxigeno. HF, H2SO4

  • BASES: en su formula encontramos un elemento (metal) seguido por el radical hidroxilo. KOH, Pb(OH) 4

  • SALES: en su formula encontramos dos elementos (un metal y un no metal) seguido en ocasiones por átomos de oxigeno

Actividad Nº 1 - Para cada una de las moléculas que aparecen en la tabla de la página nº 1 determina de qué función y sub-función química se trata
NÚMERO DE OXIDACIÓN

Para la asignación del número de oxidación o la valencia de los elementos de las diferentes moléculas, debes tener en cuenta los siguientes 5 puntos:

  • La valencia del hidrogeno es +1, excepto en los hidruros en los cuales trabaja con -1

  • La valencia o numero de oxidación del oxigeno es -2, excepto en los peróxidos (agua oxigenada) en donde trabaja con -1

  • El producto de las cargas de los elementos de una molécula siempre es de cero (0)

  • Un elemento en forma molecular tendrá una valencia o numero de oxidación de cero (0)

  • Es el radical hidroxilo (OH) tendrá una carga neta de -1


El número de oxidación puede definirse como la carga real o virtual que tienen las especies químicas (átomos, moléculas, iones) que forman las sustancias puras. Esta carga se determina con base en la electronegatividad1 de las especies según las reglas siguientes.

  1. Número de oxidación de un elemento químico El número de oxidación de un elemento químico es de cero ya sea que este se encuentre en forma atómica o de molécula polinuclear.

  2. Número de oxidación de un ion monoatómico El número de oxidación de un ion monoatómico (catión o anión) es la carga eléctrica real, positiva o negativa, que resulta de la pérdida o ganancia de electrones, respectivamente.

  3. Número de oxidación del hidrógeno El número de oxidación del hidrógeno casi siempre es de 1+ , salvo en el caso de los hidruros metálicos donde es de 1–.

  4. 4. Número de oxidación del oxígeno El número de oxidación del oxÍgeno casi siempre es de 2–, (O2–) salvo en los peróxidos, donde es de 1–, (O2 2–) y en los hiperóxidos donde es de ½– (O2 1–).

  5. 5. Números de oxidación de los elementos que forman compuestos covalentes binarios. Los números de oxidación de los elementos que forman compuestos covalentes binarios (compuestos que se forman entre no metales) son las cargas virtuales2 que se asignan con base en la electronegatividad de los elementos combinados. Al elemento más electronegativo se le asigna la carga negativa total (como si fuera carga iónica). Al otro elemento del compuesto se le asigna carga positiva (también como si fuera carga iónica).

  6. Número de oxidación de un catión o anión poliatómicos El número de oxidación de un catión o anión poliatómicos es la carga virtual que se asigna a los elementos combinados con base en la electronegatividad de dichos elementos. La carga virtual que se asigna se considera como si fuera el resultado de la trasferencia total de electrones (carga iónica).

  7. Carga de los iones poliatómicos. Es la carga iónica que resulta cuando se suman los números de oxidación de los elementos que forman dicho ion. De nuevo, es necesario destacar que, en estos casos, los estados de oxidación no son cargas reales y se les puede considerar como cargas virtuales.

  8. Números de oxidación y cargas en compuestos iónicos poliatómicos Cuando se tiene la fórmula completa de un compuesto iónico, la suma tanto de los números de oxidación como de las cargas debe ser de cero:


Actividad Nº 2. Determina el número de oxidación para cada uno de los elementos de las moléculas que aparecen en la tabla de la página anterior
FUNCIONES INORGÁNICAS

ÓXIDOS Y ANHÍDRIDOS.

Son las combinaciones del oxígeno con otro elemento. Si éste es metálico, se trata de un óxido básico, o simplemente óxido, y si es un no metal, de un óxido ácido o anhídrido.

Para formularlos, se intercambian los valores de las respectivas valencias, que se ponen como subíndices, simplificando si se puede.

Este procedimiento se vuelve a dar en la formulación de hidróxidos, sales, etc.

Los subíndices obtenidos después de la simplificación representan el número de átomos (o de grupos), existentes en el compuesto.

  1. TRADICIONAL.

Los óxidos se denominan con el término óxido y el nombre del metal acabado en oso (valencia menor) o ico (mayor).

Los anhídridos se nombran con el término anhídrido y el nombre del no metal, acabado en:

a/ oso o ico (en el caso de dos valencias)


  1. Al2O3

  1. K2O

  1. ZrO

  1. H2MnO4

  1. HgO

  1. As2O3

  1. MgO

  1. ZnO2

  1. HCN

  1. Fe2O3

  1. As2O5

  1. MoO3

  1. HClO2

  1. HF

  1. PbO2

  1. BeO

  1. N2O

  1. SrO

  1. HCNO

  1. H3PO4

  1. Bi2O3

  1. N2O3

  1. HBr

  1. H2CO3

  1. I2O5

  1. Bi2O5

  1. N2O3

  1. Cl2O

  1. HIO3

  1. Cl2O5

  1. Br2O5

  1. N26O5

  1. Cl2O7

  1. H2N2O3

  1. NiO

  1. Ca(OH) 2

  1. Ba(OH) 2

  1. NaOH

  1. H2S2O3

  1. HPO4

  1. CaO

  1. N2O5

  1. H3AsO3

  1. H2CrO4

  1. H2S

  1. Cl2O3

  1. Na2O

  1. H3AsO4

  1. H2Cr2O7

  1. Na2O

  1. CO

  1. NO2

  1. HBrO3

  1. HIO4

  1. Fe2(SO4) 3

  1. CO2

  1. P2O3

  1. HBrO4

  1. HMnO4

  1. Fe3 (PO4) 2

  1. Cr2O3

  1. P2O5

  1. HBrO

  1. HIO

  1. NO

  1. CrO

  1. PbO

  1. HClO

  1. H2MoO4

  1. FeCl2

  1. CuO

  1. Fe(OH) 2

  1. HClO5

  1. HNO2

  1. FeCl3

  1. H2S2O7

  1. Cu2O

  1. Fe(OH) 3

  1. CaI2

  1. H3PO3

  1. H2SO2

  1. Cu(OH)

  1. Sn (OH) 2

  1. H2SO3

  1. HClO4

  1. H2SO3

  1. H2SO4

  1. Mg(OH) 2

  1. H2S

  1. HPO3

  1. H2SO4

  1. Cu(OH) 2

  1. Sn (OH) 4

  1. Al(OH) 3

  1. H2CO2

  1. KOH

  1. H2SO5

  1. Pb(OH) 4

  1. SO3

  1. HI

  1. NaCl

  1. KMnO4

  1. Cu2SO4

  1. KBr

  1. FeS

  1. NaClO

  1. KNO3

  1. CuCl

  1. KCaPO4

  1. FeSO4

  1. NaClO2

  1. LiCl

  1. CuCl2

  1. KHS

  1. Hg(NO3) 2

  1. NaClO3

  1. NaHCO3

  1. CuSO4

  1. KHS O4

  1. HNO3

  1. NaClO4

  1. Na2CO3

  1. Rb2O

  1. SnBr2

  1. H3PO2

  1. NaF

  1. Na2HPO4

  1. SO2

  1. SnBr4

  1. H4P2O7

  1. NaH2PO4

  1. NaH2PO4

  1. Tl2O3

  1. HClO3

  1. FeO

  1. NaHCO3

  1. Na3PO4

  1. H3BO3

  1. NaNO2

  1. PCl5

  1. NaHCO3

  1. PCl3

  1. HCl






 b/ hipo-no metal-oso, oso, ico (tres valencias)

c/ hipo-no metal-oso, oso, ico, per-no metal-ico (si tienecuatro valencias).

  1. STOCK.

Se nombran con el término óxido de, seguido del nombre del metal o no metal, y a continuación, entre paréntesis, el número de oxidación de éste.

  1. SISTEMÁTICA.

Escribe el prefijo indicativo del número de átomos de oxígeno, seguido del término óxido de, y a continuación el prefijo correspondiente al número de átomos del metal o no metal, y su nombre.

Ejemplos:

 

Tradicional

Stock

Sistemática

Fe2O3

Óxido férrico

Óxido de hierro (III)

Trióxido de dihierro

CaO

Óxido cálcico

Óxido de calcio

Óxido de calcio

Cl2O3

Anhídrido cloroso

Óxido de cloro (III)

Trióxido de dicloro


Actividad Nº 3. Nombra de acuerdo a los sistemas tradicional, stock Werner y sistemático los óxidos que aparecen en la tabla.

ÁCIDOS HIDRÁCIDOS Y OXÁCIDOS.
Los ácidos se caracterizan por presentar no o mas átomos de hidrogeno al inicio de la formula. Estos a s vez se pueden clasificar los ácidos oxácidos y ácidos hidrácidos (hidruros)
ÁCIDOS HIDRÁCIDOS E HIDRUROS.

Son las combinaciones del hidrógeno con otro elemento.

Cuando es con un metal se trata de u hidruro metálico, y en caso contrario, de un hidruro no metálico. Dentro de éstos, los que forman los halógenos y anfígenos se denominan hidrácidos, debido al carácter ácido de sus disoluciones acuosas.

 
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