Tabla periodica, estudio de los elementos quimicos

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista

“MINISTERIO DE EDUCACIÓN

UNIDAD DE GESTION EDUCATIVA LOCAL 05

SAN DE LURIGANCHO- EL AGUSTINO

INSTITUCIÓN EDUCATIVA N° 113 “MANUEL ALOMIA ROBLES”

DE CIENCIA TECNOLOGIA Y AMBIENTE

QUINTO DE SECUNDARIA

Prof. José Rivera Aldave

293


“MINISTERIO DE EDUCACIÓN

UNIDAD DE GESTION EDUCATIVA LOCAL 05

SAN DE LURIGANCHO- EL AGUSTINO

INSTITUCIÓN EDUCATIVA N° 113 “MANUEL ALOMIA ROBLES”

DE CIENCIA TECNOLOGIA Y AMBIENTE

Prof. José Rivera Aldave

294


CLASIFICACIÓN PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS

INTRODUCCIÓN:

La idea de clasificar los elementos, es tan antigua como las mismas concepciones sobre su

existencia. Demócrito, el creador de la Filosofía Atomística de la Materia, afirmaba que: “Las

variedades de las cosas dependen de la naturaleza de sus átomos constituyentes, así el alma

está formada por átomos finos y redondeados semejantes a los del fuego y el cuerpo humano por

átomos ordinarios”.

TRIADAS DE DOBEREINER (1829): Químico alemán, agrupó de tres en tres a los elementos con

propiedades químicas muy parecidas y con pesos atómicos aproximadamente iguales, o el peso

atómico del elemento de un medio aproximadamente la media aritmética de los otros dos así por

ejemplo:

Hierro

Cobalto

Niquel

56

59

59

Cloro

Bromo

Yodo

35

60

127

Azufre

Selenio

Telurio

32

79

128

OCTAVAS DE NEWLANDS (1864): Estableció que cuando los elementos se ordenan en orden

creciente a sus pesos atómicos, reaparecen las semejanzas de propiedades físicas y químicas

después de cada intervalo de 8 elementos. A causa de cierta semejanza con la escala musical,

Newlands denominó esta la “LEY DE LAS OCTAVAS”. Su propuesta fue ridiculizada. Sin

embargo, más adelante se llegó a reconocer su importancia fundamental, siendo galardonado con la

“DAVY MEDAL AWARD” en 1887.

H Li Be B C N O

295


F

Cl

Na

K

Mg

Ca

Al

Cr

Si

Ti

P

..

S

..

MENDELEYEV (RUSO) Y MEYER (ALEMÁN) (1869): Como consecuencia de sus esfuerzos

independientes comienzan a evolucionar finalmente la Clasificación Periódica. Las ideas de

Mendeleyev sobre la clasificación de los elementos se basan en gran parte sobre consideraciones

de las propiedades químicas, mientras que la de Meyer, hacía más hincapié en sus

características físicas. Sin embargo ambos hicieron resaltar la Ley de la Periodicidad de

Propiedades en función a los Pesos Atómicos. Mendeleyev fue mucho más lejos que Meyer en

lo referente a claridad de exposición, significación de series e impares de los elementos,

importancia de la Ley Periódica, elementos de Transición, etc. por lo que se le reconoce mayor

aportación a este desarrollo. Los trabajos de Mendeleyev y Meyer, fueron publicados en marzo y

diciembre de 1869, respectivamente.

CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS SEGÚN MENDELEYEV: Mendeleyev ordenó su

clasificación de acuerdo a la ley siguiente; LAS PROPIEDADES DE LOS ELEMENTOS SON

UNA FUNCIÓN PERIÓDICA DE SU PESO ATÓMICO. Colocó los cuerpos simples, deja líneas

horizontales llamados SERIES según el orden creciente de sus pesos atómicos y observó que los

elementos así colocados diferían de sus propiedades análogas a las anteriores. Ubicando además

estos elementos uno debajo de los otros.

Formó FAMILIAS NATURALES de propiedades semejantes, consiguió de esta manera 8

columnas verticales que denominó GRUPOS.

IMPORTANCIA DE LA CLASIFICACIÓN DE MENDELEYEV:

1. Las familias naturales están agrupadas según su valencia, tales como F, Cl, Br,.....; colocados

en una misma columna.

2. Permitió descubrir ciertas analogías no observadas, como las del boro y aluminio.

3. Consiguió determinar los pesos atómicos de ciertos elementos como el berilio.

4. Los gases nobles, posteriormente descubiertos, encontraron un lugar adecuado en dicha

clasificación (a la derecha del grupo VII ) perfeccionando la tabla.

296

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista 5. En el cuadro se dejaron casillas vacías en las que Mendeleyev PREDIJO, serían ocupadas por

elementos desconocidos, cuyas propiedades se atrevió a determinar; predicciones que años

después fueron confirmados:

Eka-aluminio : Galio (Boisbaudran, 1875)

Eka-boro : Escandio (L. Nelson, 1879)

Eka-silicio : Germanio (C. Winkler, 1886)

INCONVENIENTES DE ESTA LEY PERIÓDICA:

1. El hidrógeno no encuentra una posición única.

2. Presenta dificultades para la ubicación de las tierras raras.

3. Algunos elementos están colocados con relación a sus pesos atómicos en posición a su

propiedad. Así por ejemplo, el cobre, la plata, y el otro se encuentran en el grupo de los metales

alcalinos.

4. Ordenando a los elementos en función a sus pesos atómicos, entran en contradicción las

parejas K-Ar, I-Te, Ni-Co, que deben invertirse para adecuarse a la tabla.

CLASIFICACIÓN ACTUAL DE LOS ELEMENTOS: En 1913, el Inglés HENRY G. MOSELEY

estableció un método de obtención de valores exactos de la carga nuclear, y en consecuencia el

número atómico de los elementos.

Con este criterio científico como BOHR, WERNER Y RYBERG, propusieron ordenar el sistema

periódico de los elementos, “en orden creciente a su número atómico”, tal modo que se

correspondan en columnas los elementos que tienen propiedades análogas. La forma actual, es

denominada también “FORMA LARGA”

PROPIEDADES DE LOS ELEMENTOS Y LA TABLA PERIÓDICA:

1. ELECTRONEGATIVIDAD (EN): Es la capacidad de un átomo, que comparte un enlace

molecular; de desplazar hacia si el par de electrones de enlace.

2. CARÁCTER NO METÁLICO (NM): Los no metales tienen la característica de ganar electrones.

3. CARÁCTER METÁLICO (M): Los metales tienen la característica de perder con mucha

facilidad de electrones de su último nivel.

4. RADIO ATÓMICO (R.A): Es la distancia entre núcleo y la última capa electrónica de un

elemento neutro, pero con el entorno de una nube electrónica no puede ser definido con

297


precisión, experimentalmente se calcula como la mitad de la distancia entre dos átomos iguales

unidos por determinado tipo de enlace. Esta cantidad se mantiene constante en las uniones de

átomos diferentes y permite considerar constantemente el radio atómico.

EVALUACIÓN

1.) Clasificó a los elementos en triadas______________ y en octavas___________________

a) Newlands – Dobereiner b) Meyer – Newlands c) Mendeleiev – Ryberg

d) Dobereiner – Newlands e) Werner – Mendeleiev

2.) Mendeleiev ordena a los elementos en función a____________ atómicos, en la actualidad se

ordena por su______________ atómico.

a) Pesos-número b) número-pesos c) electronegatividad-pesos

d) pesos-electronegatividad e) números-protones

3.) Los alquimistas buscaron_________________ que daba la vida eterna y_______________

que transmutaba todo metal en oro.

a) elixir de la vida-flogisto b) flogisto-piedra filosofal c) flogisto-elixir de la vida

d) piedra filosofal-elixir de la vida e) elixir de la vida-piedra filosofal

4.) Los elementos de los griegos fueron: ____________, fuego, ____________, tierra.

a) aire-éter b) éter-frío c) agua-aire d) helio-húmedo e) agua-suelo

5.) Determinó un método exacto para obtener el valor de la carga nuclear y números atómicos.

a) Ryberg b) Moseley c) Bohr d) Werner e) Meyer

6.) En la tabla moderna las familias ______________ llegan al subnivel S.

a) IA – IIA b) IIIA-IVA c) IVA-VA-VIA d) VIIA-VIIIA e) VIIIA-IA

7.) Los metales de transición (familia B) lo ocupa el subnivel_______ y tienen a________

elementos por nivel.

a) p – 6 b) d – 10 c) S – 2 d) f – 14 e) d – 9

8.) Los metales de transición interna pertenecen al subnivel_____ y tienen a______ elementos

por nivel.

a) p – 6 b) S – 2 c) f – 14 d) d – 10 e) f – 12

298

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista 9.) El subnivel P pertenece a____________ y ___________ tienen a _____ elementos por nivel.

a) metales-metaloides-10 b) no metales-metaloides-6 c) gases nobles-metales-14

d) no metales-gases nobles - 6 e) metaloides-gases nobles-6

10.) Los símbolos químicos vienen de nombres en idioma___________

y____________

a) Inglés-francés b) latín-castellano c) latín-inglés d) griego-francés e) griego-latín

11.) Natrium

a) Potasio

b) Sodio

c) Nitrógeno

d) Estaño

e) Antimonio

12.) Hidrargyrum

a) Hidrógeno

b) Hierro

c) Mercurio

d) Plomo

e) Azufre

13.) Kalium

a) Tungsteno

b) Calcio

c) Astato

d) Potasio

e) Vanadio

14.) Argentum

a) Plata

b) Aluminio

c) Arsénico

d) Actinio

e) Argón

15.) Relacionar:

a) Dobereiner ( ) orden de pesos

b) Mendeleiev ( ) orden por número

c) Newlands ( ) triadas

d) Moseley ( ) establece el número

e) Ryberg ( ) octavas

a) b, c, d, a, e b) a, c, d, e, b

c) d, c, b, a, e d) e, a, c, d, b

e) d, e, a, d, c

16.) Relacionar:

a) Marie Curie ( ) oxígeno

b) Nelson ( ) germanio

c) Lavoissier ( ) polonio

d) Winkler ( ) galio

e) Boisbaudran ( ) escandio

a) c, d, a, e, b b) e, d, a, b, c

c) d, c, b, a, e d) c, a, d, e, b

e) d, c, e, a, b

17.) Relacionar:

a) Anfígenos ( ) xenón

b) Halógenos ( ) rubidio

c) Gas noble ( ) azufre

d) Metaloides ( ) yodo

e) Alcalinos ( ) galio

a) b, c, d, a, e b) d, c, b, a, e

c) c, e, a, b, d d) c, a, e, b, d

e) e, c, b, a, d

18.) Relacionar:

a) Carbonoides ( ) S2

b) Nitrógenoideos ( ) S2, P5

299


c) Alcalino térreos ( ) S2, P2

d) Halógenos ( ) S2, P4

e) Anfígenos ( ) S2, P4

a) b, c, d, e, a b) c, d, e, a, b

c) e, d, a, c, b d) c, d, a, e, b

e) d, c, a, b, e

19.) ALOTROPÍA:_____________________________________________

___________________________________________________________________________

________________

ANFÓTEROS:_______________________________________________________________

___________________________________________________________________________

20.) ANFÍGENOS:

_____________________________________________________________

___________________________________________________________________________

21.) HALÓGENOS:

____________________________________________________________

___________________________________________________________________________

22.) FLOGISTO:

______________________________________________________________

___________________________________________________________________________

23.) Marcar Verdadero o Falso.

a) VVFF

a) Todos los anfígenos son sólidos excepto el oxígeno que es gaseoso ( v ) ( f ) b) FVFV

b) El polonio es un anfígeno radioactivo descubierto por María Slodowska ( v ) ( f ) c) FFFV

c) Los halógenos se presentan como biatómicos, muy electronegativos ( v ) ( f ) d) VVVF

d) Los alcalinos son estables ante el agua y forman aniones ( v ) ( f ) e) FFVV

24.) Marcar Verdadero o Falso. a) FVFV

a)Los gases nobles forman enlaces simples y dobles ( v ) ( f ) b) VFVF

b)La primera familia de los no metales es la de carbonoideos ( v ) ( f ) c) FFVV

c) El carbono tiene forma alotrópica como diamante ( v ) ( f ) d) VVFF

300

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista d)La familia nitrogenoidea tiene al fósforo que es venenoso ( v ) ( f ) e) VVVF

Desarrollar (Cuaderno)

25.) Explicar la importancia del flogisto para el avance de la química.

26.) Averiguar el hallazgo de 10 elementos con sus descubridores.

27.) Escoger 5 elementos de diferentes familias y dar sus propiedades,

usos en la industria e importancia.

28.) Averiguar la biografía de 2 científicos que ayudaron a clasificar los

elementos químicos.

29.) Llenar la tabla periódica en blanco, colocando símbolos, pesos y

valencias.

IA VIIIA

Alcalinos IIA

1 1 Alcalino

térreos METALES DE TRANSICIÓN IIIA IVA VA VIA VIIA 2

2 3 4 Frágiles VIIIB Dúctiles Maleables 5 6 7 8 9 10

3 11 12

IIIB IVB VB VIB VIIBd 1 d X d X+1

IB IIB13 14 15 16 17 18

4 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

5 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54

6 55 56 57La 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86

7 87 88 89Ac 104 105 106 107 108 109 110

s 1 s 2 d 1 d 2 d 3 d 4 d 5 d 6 d 7 d 8 d 9 d 10 p 1 p 2 p 3 p 4 p 5 p 6

301

Carb

ono

Halógenos

Anfígenos

Gases Nobles

Nitro

genoi

de

Metaloides


657

Lantánidos

58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71

789

Actínidos

90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103

f 1 f 2 f 3 f 4 f 5 f 6 f 7 f 8 f 9 f 10 f 11 f 12 f 13 f 14

CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS EN FORMA GENERAL

1) METALES.- Cuerpo simple, buen conductor de electricidad y de calor, dúctiles y maleables.

a) METALES REPRESENTATIVOS . Los elementos representativos son aquellos cuyas

propiedades en un mismo grupo no varían sustancialmente, tienen propiedades similares. Son

considerados representativos los elementos de nivel A. ejemplo el grupo VII A tiene a los

halógenos.

Los electrones de alta energía de los metales representativos se hallan en los orbitales s, de los

no metales en orbitales p, de los gases nobles en orbitales P (excepto el helio), de los elementos

de transición en orbitales d y elementos de transición interna en orbitales F.

S1 Gases

Metales S2 No metales Nobles

Representativos Elementos de transición P1…………….…. P6

d1……………………….. d10 Metaloides

Actinidos

Lantanidos Elementos de transición interna F1……….. F14

b) METALES DE TRANSICIÓN .

Fe, Cu, Ag, Au. Fe26 Cu29, 2e-, 8e-, 14 e-, 2e-

c) METALES DE TRANSICIÓN INTERNA. Lantánidos y actínidos

302

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista 2) NO METALES.- Tienen características opuestas a los metales, tiene la tendencia de

ganar e-.

ANFÍGENOS. O2, S, Se, Te, Po (VI-A). ns2, np4

El O2 es el más abundante en la tierra presente en los seres vivos, aire, agua y óxidos.

Tiene 6 electrones de valencia. El S es hallado en yacimientos mineros en estado sólido.

Algunos presentan el fenómeno de alotropía. (ejem: O2 – oxígeno O3 ozono)

Todos son sólidos excepto el oxígeno (gaseoso)

El Polonio (Po) pertenece a este grupo pero es un elemento radioactivo.

HALÓGENOS. F2, Cl2, Br2, I2 (VII-A) ns2, np5

Son engendradores de sales, derivados del cloruro de sodio (sal común), no están libres en la

naturaleza.

Sus moléculas son biatómicas F2, Cl2, Br2, I2

Son buenos oxidantes. Todos reaccionan con los metales formando haluros.

Tiene 7 electrones de valencia en su última capa.

Son muy electronegativas (el fluor es el mayor).

Forman aniones monovalentes (atraen 1 electrón del I-A.)

3) GASES NOBLES.- He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn, son gases inertes.

Tiene 8 e- en su capa externa, excepto el helio que tiene sólo 2e-/ moléculas monoatómicas

Su configuración electrónica siempre termina en np6, excepto He que termina 1s2.

No interaccionan con el oxígeno para formar óxidos.

DESCRIPCIÓN DE LA TABLA PERIÓDICA

Constituido por los niveles (7) y familias.

FAMILIA A . Corresponde a las propiedades básicas que presentan algunos elementos

químicos, según su naturaleza de reacción al formar enlaces químicos fuertes, así como en

función a su estructura electrónica similar que corresponde al último nivel capa o piso de energía

entendidas como nivel de valencia o nivel de oxidación.

Los grupos o familias del nivel A son los siguientes:

303

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista IA. Metales Alcalinos. ns1 H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr.

(Reaccionan violentamente con e agua, con el oxígeno-forman óxidos básicos)

Reaccionan con halógenos formando el cloruro, buenos conductores de electricidad.

Forman cationes monovalentes (Pierden con facilidad su electrón final)

II A. Metales Alcalinos Terreos. Ns2 (Segunda familia de los metales ligeros) Be, Mg,

Ca, Sr, Ba, Ra.

Todos los elementos tienen 2 electrones en su última capa, formando cationes divalentes.

Más densos que el agua. Muy reactivos al agua generando energía.

No se hallan libres en la naturaleza, están combinados formando compuestos del tipo iónico

excepto el Berilio que sólo forma enlaces covalentes.

III A. Familia del Boro o trivalentes del Boro. Ns2, np1 B, Al, Ga, In, Ta (1ra

familia de no metales)

El boro y el aluminio son los elementos más frecuentes están como compuestos (borax y

bauxita) mientras que el resto del grupo son escasos.

El aluminio es el más abundante, siendo el 3ro en abundancia en la naturaleza.

IV A. Familia del Carbono o Carbonoideos. Ns2, np2 (2da familia de los no metales)

C, Si, Ge, Sn, Pb.

Estos elementos presentan una variedad de formas alotrópicas y sus propiedades están de

acuerdo a cada variedad. El silicio luego del oxígeno es el más abundante en la tierra.

El carbono es la base molecular de la materia viva por su tetravalencia y auto saturación.

ALOTROPÍA. Cambio en las propiedades de un elemento sin alterar su estado.

Estos elementos poseen propiedades características de los metales y de los no metales a la vez,

caso de que a excepción del carbono, el resto tiene aspecto de metales.

V A. Familia del Nitrógeno o Nitrogenoideos. Ns2,np3(3ra familia de los no metales)

N2, P4, As, Sb, Bi.

El nitrógeno (71% en la naturaleza) es un gas incoloro, inodoro y poco soluble en agua, no

combustible.

304

7 1+

Li3

2

IA

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista El fósforo se encuentra como minerales, tiene formas alotrópicas, sólido a T° ambiente, muy

venenoso combinándose con los halógenos desprendiendo gran cantidad de luz y calor.

VI A. Familia del Oxígeno o Anfígenos. Ns2,np4 (4ta familia de los no metales) O2, S,

Se, Te, Po

El O2 es un gas, incoloro, inodoro e insípido, poco soluble, soluble en soluciones orgánicas.

El S, es una sustancia sólida de color amarillo limón, inodora, quebradiza, mal conductor de calor

y electricidad.

VII A. Halógenos o Familia del Fluor. Ns2,np5 (5ta familia de los no metales) F2, Cl2,

Br2, I2

VII A. Gases nobles. ns2, ns6 He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn, son gases inertes.

CGRUPO IA ALCALINOS ns1

Tienen 1 e– en su capa más externa de valencia y son monovalentes positivos.

Forman óxidos básicos al reaccionar con el oxígeno. Elementos químicamente activos.

Electropositivos. 4 M + O2 2 M2 O

Agentes reductores. 4 Li + H2 O 2 Li OH + H2

Reaccionan violentamente con agua. Reaccionan con los Halógenos dando sales haloideas.

Iónicos son buenos conductores de la corriente eléctrica.

Metales muy blandos de bajo punto de fusión.

LITIO. Metal blanco plateado, coloración roja de su llama.

No está presente en estado nativo, sólo como compuestos (silicatos)

Presente en el agua de mar y aguas minerales (propiedades diuréticas)

Es el elemento más ligero de los no gaseosos.

Se obtiene por una mezcla de cloruros de litio y potasio fundidos (electrolisis)

APLICACIONES. En cerámica como agente opacizante y aglutinante

Usado en el campo nuclear el isótopo 7Li usado en reactores nucleares de resistencia térmica.

Usado en metalurgia como degasificante, desoxidante y purificante.

305

23 1+

Na11

3

IA

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista En medicina como agente terapéutico en el síndrome maniaco-depresivo.

El hidróxido de Litio LiOH se usa como purificador de aire en submarinos.

El hidruro de litio es componente de cohetes y el perclorato de litio LiClO4, es usado

como comburente de propelentes de cohetes.

SODIO. Sexto elemento más abundante en la corteza terrestre

su mineral más abundante es la sal gema NaCl (cloruro de sodio)

Se encuentra en forma de carbonatos, nitratos, sulfatos y boratos.

En los mares tiene una proporción de 30 g de NaCl por litro de agua.

Da una llama amarilla. Líquido es un excelente conductor de calor (sustancia enfriante). A T°

ambiente es un sólido maleable, en estado líquido parece al mercurio.

La reacción con agua es explosiva ya que el calor desprendido quema el oxígeno que se forma.

Reacciona fácilmente con el cloro, flúor, azufre, selenio y telurio, es necesario T°

elevadas para que reaccione con nitrógeno, fósforo: arsénico y antimonio.

EMPLEO. Como aleación del plomo en la producción del tetraetil plomo y tetra metil

plomo como antidetonante de la gasolina.

CLORURO DE SODIO. Sal gema. NaCl; es un cuerpo sólido que cristaliza en cubos,

incoloro de sabor salado característico, muy soluble en agua.

Delicuescencia (absorción de humedad ambiental) que presenta se debe a la impureza con

cloruro de magnesio MgCl2 y el cloruro de calcio CaCl2.

Usado en la alimentación humana, en conservación de carnes y pescado (salazón) y como

materia prima para obtener ácido clorhídrico y carbonato de sodio.

HIDRÓXIDO DE SODIO. Cuerpo sólido blanco, muy soluble en el agua.

Es muy delicuescente donde se carbonata fácilmente en el CO2 del ambiente.

Es una base muy enérgica y corrosiva llamado soda cáustica. Con grasa dan jabones.

Usado en la industria textil, del papel, de esmaltes y barnices.

CARBONATO DE SODIO. Cristales altamente eflorescentes (en el

aire se deshidratan pasando a una forma amorfa). Es la sal de soda usado en

el lavado de ropa y en la fabricación de vidrio, depuración de aguas.

306

39 1+

K19

4

IA

85 1+

Rb37

5

IA

133 1+

Cs55

6

IA


POTASIO. Arde con una llama violeta.

Ampliamente difundido en la corteza terrestre, constituye el

2,5% del peso, concentraciones elevadas en las plantas. Los

iones de potasio K+ desarrollan un papel importante en la transmisión de

impulsos nerviosos.Es un metal blando, uno de los reductores más potentes,

fuertemente cáustico.

USOS. En estado elemental se usa en aleación con el sodio como fluido.

Termo aislante en los reactores nucleares. Además en forma combinada se usa como fertilizante

como cloruro de potasio KCl, nitrato de potasio (salitre caro) KNO3 y sulfato de potasio K2SO4

Bromuro de potasio Kbr usado en fotografías y fármaco sedante.

Carbonato de potasio K2CO3 usado en fabricación de jabones, vidrio y esmaltes.

Clorato de potasio KClO3 oxidante energético usado como herbicida y desinfectante, también en

explosivos, fuegos artificiales y materiales inflamables.

Hidróxido de potasio KOH base muy fuerte usada en la preparación de

jabones blandos y pilas alcalinas de níquel – hierro potasa cáustica.

RUBIDIO. Abundante en las pegmatitas, también en los

basaltos, calcáreas, arcillas, granitos, agua de mar.

Su isótopo Rb87 es radiactivo. Reacciona con el fósforo, azufre, el silicio y el germanio. En

contacto con la piel provoca quemaduras con destrucción de tejidos. Usado como indicador del

tiempo geológico con la desintegración del Rubidio 87. Usado en Células fotoeléctricas.

CESIO. Se encuentra en mínima cantidad en minerales de potasio.

Es un metal muy blando, blanco plateado.

Sus isótopos artificiales son fuertemente radiactivos formados en

reacciones de fusión nuclear. Usado en células fotoeléctricas por su alta tendencia a

liberar electrones. Reacciona con el aire, en agua se inflama y por encima de 300° C

307

223 1+

Fr87

7

IA

1 1+

H 1

1

IA

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista corroe el cristal. El hidróxido de cesio CsOH se usan en baterías que funcionan con temperatura.

Limpia tubos de vació.

FRANCIO. Es el elemento más metálico, es muy radiactivo, presente en

cantidades infinitesimales en minerales de uranio.

HIDRÓGENO Y SUS COMPUESTOS OXIGENADOS

El hidrógeno es el elemento más abundante en el universo (99% del sol)

La energía solar proviene de la fusión nuclear de hidrógeno que transmuta a

Helio. En la tierra se encuentra combinado con todos los compuestos

orgánicos (hidrocarburos) en el agua y de forma inorgánica como ácidos y como

hidróxidos. CAVENDISH en 1766 obtuvo hidrógeno como gas, de ahí viene su

nombre “engendrador de agua”.

Propiedades físicas: gas incoloro, inodoro e insípido. Es el gas más liviano que

existe (14 veces más liviano que el aire). Tiende a escaparse del campo gravitatorio y

dispersarse en el espacio. Insoluble en el agua, difusible: atraviesa cuerpos porosos o láminas

calientes de Paladio.

Propiedades químicas: Combustible combinándose con el oxígeno para formar agua y el

aire forma una mezcla explosiva. Reductor: Al quitar oxígeno a sustancias para formar agua.

Con los Halógenos forma ácidos hidrácidos con enlaces iónicos una vez disueltos en agua.Con

los metales activos forman Hidruros. A T° ambiente es poco reactivo por su covalencia, arde con

llama azulada y muy calórica.

Usos: Síntesis del amoniaco NH3 y en la hidrogenación del aceite de pepita de algodón para

fabricar manteca vegetal. Anteriormente se usó en el soplete oxhídrico hoy sustituido por el

oxiacetilénico. En estado líquido se usa mezclado con oxígeno líquido como propulsores de

motores para cohetes.

ISÓTOPOS. Protio; el hidrógeno ordinario; masa 1, diatómico 1H 1

308

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista Deuterio: descubierto por UREY en 1931, hay 1 átomo de deuterio por cada 6 mil átomos de

protio. Masa 2, D o H2 es un gas diatómico D2 1H 2. Es importante como elemento indicador en

trabajos químicos y biológicos de investigación.

Tritio Radiactivo; masa 3, T o H3, descubierto en 1934, existe en el agua 1H 3 en la proporción

de un átomo por cada billón de átomos de protio.

EVALUACIÓN

01. Los Alcalinos tienen____________ en su último nivel siendo__________________

a) 1 electrón – divalentes b) 2 electrones – monovalentes c) 1 electrón – monovalentes

d) 2 electrones – divalentes e) 3 electrón – divalentes

02. Al unirse con el oxígeno forman ____________ básicos en el PH van desde ____________

a) óxidos – 0 al 7 b) ácidos – 7 al 14 c) hidróxidos – 0 al 7

d) anhídridos – 7 al 14 e) óxidos – 7 al 14

03. Los Alcalinos al perder su electrón es________________________ siendo un

agente______________ en una reacción química.

a) Electropositivo – reductor b) Electronegativo – reductor c) Electropositivo – oxidante

d) Electropositivo – oxidante e) Electronegativo – oxidante

04. Con el agua reaccionan_______________ y con los_________________dan sales haloideas.

a) Lentamente – Halógenos b) violentamente – Halógenos c) violentamente – anfígenos

d) rápidamente – anfígenos e) suavemente – Halógenos

05. Los Alcalinos son metales________________ con bajo punto de ___________________

a) Duros – fusión b) blandos – ebullición c) fuertes – fusión

d) blandos – fusión e) blandos – solidificación

06. La llama del Litio es ______________, sólo se halla como______________ siendo el

más______________ de los no gaseosos.

a) Azul – óxidos – ligero b) roja – compuestos – pesado c) roja – carbonatos – ligero

d) verde – compuestos – ligero e) roja – compuestos – ligero

07. El Li7 se emplea en los _________________ nucleares de resistencia ________________

a) Misiles – térmica b) reactores – calórica c) centros – térmica

309


d) reactores – térmica e) reactores – química

08. El hidróxido de Litio se usa como ________________ de aire en __________________

a) Purificador – aviones b) propulsor - submarinos c) purificador – submarinos

d) purificador – barcos e) propulsor – barcos

09. El ____________de Litio es componente de cohetes y el ______________ de Litio es un

comburente de ______________ de cohetes.

a) Óxido – hidróxido – propelentes b) hidruro – perclorato – propelentes

c) hidrácido – perclorato – propulsores d) hidróxido – perclorato – propelentes

e) hidruro – permanganato – propelentes

10. El Litio está presente en aguas _________________y se obtienen por _________________

a) Minerales – electrolisis b) Minerales – hidrólisis c) saladas – electrolisis

d) dulces – electrolisis e) Minerales – destilación

11. El Litio se usa en:

Medicina: ___________________________________________________________________

Cerámica: ___________________________________________________________________

Metalurgia: ___________________________________________________________________

12. El Sodio es _________ donde su mineral más abundante es ___________ o cloruro de sodio

a) Natrium – sal gema b) Kalium – sal gema c) Natrium – Carnotita

d) Natrium – Potasa e) Kalium – Potasa

13. El Sodio de una llama_______________ empleando como sustancia ______________ al ser

excelente conductor de calor.

a) Blanca – enfriante b) Amarilla – enfriante c) Amarilla – combustible

d) Naranja – enfriante e) Verde – Comburente

14. A T° ambiental el Sodio es ______________ y como líquido se parece al ______________

a) Dúctil – mercurio b) maleable – cloro c) maleable – mercurio

d) dúctil – Fluor e) maleable – yodo

15. El Sodio con agua dan una reacción ____________ al quemar el______________ por el

excesivo calor que se produce.

310

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista a) Ligera – oxígeno b) violenta – hidrógeno c) ligera – hidrógeno

d) violenta – oxígeno e) suave - oxígeno

16. El Sodio se emplea como_____________ del Plomo como ______________de la gasolina

a) Aleación – detonante b) disolvente – antidetonante c) aleación – anti comburente

d) solvente - detonante e) aleación – antidetonante

17. Delicuescencia: ____________________________________________________________

______________________________________________________________________________

18. Comburente: ______________________________________________________________

______________________________________________________________________________

19. Eflorescente: _______________________________________________________________

______________________________________________________________________________

20. Cáustico: _________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

21. El cloruro de sodio se cristaliza en ________________ muy__________________en agua.

22. La sal gema se usa en: _______________________________________________________

______________________________________________________________________________

23. El hidróxido de sodio o____________________ es una base muy____________ y corrosiva

a) Potasa cáustica – débil b) soda cáustica – energética c) Potasa cáustica – energética

d) sosa cáustica – corrosiva e) sal de soda – débil

24. El carbonato de sodio es __________________ usado en lavado de ropas y fabricación de

_____________

a) Soda cáustica – vidrio b) Potasa Cáustica – vidrio c) sal de soda – plásticos

d) sal de soda – cerámicos e) sal de soda – vidrio

25. El Potasio arde con una llama _________, está en altas concentraciones en las __________

a) Violeta – plantas b) Verde - plantas c) Violeta - bacterias

d) blanca - algas e) azul - plantas

26. Los iones K+ ayudan a la _______________ de impulsos nerviosos, fuertemente _________

es un reductor potente.

311

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista a) Transmisión – básico b) conversión – cáustico c) transmisión – cáustico

d) propagación – abrasivo e) transmisión - ácido

27. El Potasio en estado elemental se une al _________ como fluido _____________________

en reactores nucleares.

a) Sodio – termo aislante b) Litio – termo aislante c) Magnesio – termo aislante

d) Sodio – refrigerante e) Litio – termo refrigerante

28. Las formas combinadas del Potasio usadas como fertilizantes son:

* ________________________ * _____________________ * ________________________

29. Los compuestos del Potasio y sus usos son:

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

30. El Rubidio abunda en ______________, en basaltos, calcáreas, ______________, granitos.

a) Pegmatitas – sulfatos b) pegmatitas – arcillas c) estalactitas – arcillas

d) pegmatitas – carbonatos e) carbonatos – arcillas

31. El Rubidio se usa como indicador del tiempo _______________, en contacto con la piel

destruye ________________

a) Geológico – órganos b) espacial – tejidos c) Geológico – tejidos

d) Geológico – sistemas e) temporal – tejidos

32. El Cesio está en minerales de______________, siendo sus isótopos artificiales

fuertemente____________________

a) Vanadio – radioactivos b) Potasio – cáusticos c) Magnesio – radioactivos

d) Potasio – radioactivos e) Potasio – electronegativos

33. El Cesio en ______________ se inflama, por encima de 300° C _____________ el cristal.

a) Aire – corroe b) agua – refuerza c) aire – recubre d) tierra – refuerza e) agua – corroe

34. El Cesio se usa en: __________________________________________________________

______________________________________________________________________________

312

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista ______________________________________________________________________________

35. De los Alcalinos es el ____________ el más metálico, muy radioactivo y presente en

minerales de______________

a) Rubidio – uranio b) Litio – Thorio c) Francio – uranio d) Francio – Radón e) Cesio – uranio

36. El__________ es el más abundante del universo, en la energía solar se___________ al Helio

a) Hidrógeno – une b) Oxígeno – transmuta c) Hidrógeno – interacciona

d) Hidrógeno – transmuta e) Hierro – transmuta

37. Descubrió al Hidrógeno____________ ese nombre es por ser un______________ de agua

a) Cavendish – separador b) Becquerel – engendrador c) Lavoisier – engendrador

d) Cavendish – descomponedor e) Cavendish – engendrador

38. El Hidrógeno es un gas_____________ inodoro e_____________ siendo____________

más liviano que el aire.

a) Incoloro – insípido – 14 veces b) Incoloro – insípido – 10 veces

c) azulado – insípido – 14 veces d) verduzco – insípido – 12 veces

e) astringente – insípido – 14 veces

39. El Hidrógeno es ______________ en agua y es muy _______________ al atravesar

cuerpos porosos o láminas calientes de _________________

a) Soluble – difusible – Paladio b) insoluble – difusible – Paladio

c) insoluble – compacto – Paladio d) soluble – expansible – Paladio

e) insoluble – difusible – Plomo

40. El Hidrógeno es ________________ formando en el aire con el oxígeno una mezcla

____________, al quitar el oxígeno a sustancias en un_________________

a) Combustible – explosiva – reductor b) Comburente – explosiva – oxidante

c) Combustible – explosiva – oxidante d) Comburente – corrosiva – reductor

e) Combustible – cáustica – reductor

41. El Hidrógeno arde con una llama _____________ se usa en la síntesis del _____________

a) Violeta – amoniaco b) azulada – amoniaco c) azulada – metano

d) Amarilla – amoniaco e) azulada – cianuro

313

9 2+

Be4

2IIA

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista 42. Se usaba al Hidrógeno en el soplete _______________ y en la ______________ del aceite

de pepita de algodón.

a) Oxhídrico – descomposición b) oxiacetilenito – hidrogenación c) oxhídrico – hidrogenación

d) oxiacetilenito – descomposición e) oxhídrico – reconversión

43. El Hidrógeno líquido mezclado con _______________ líquido se usa en ______________

de motores de cohetes.

a) Oxígeno – reflectores b) nitrógeno – propulsores c) oxígeno – refrigerantes

d) oxígeno – propulsores e) nitrógeno – refrigerantes

44. Los isótopos del Hidrógeno son: _______________, _____________, y _______________

Desarrollar en el cuaderno:

45. Investigar sobre los trabajos de Cavendish.

46. Investigar sobre los trabajos de Urey.

47. ¿Qué importancia tienen los isótopos del Hidrógeno? Explicar.

48. Averiguar sobre científicos que descubren algunos elementos de la familia IA.

FAMILIA IIA ALCALINOS – TÉRREOS ns2

Tienen 2 e– en su nivel más externo. Ión bivalente positivo.

Arden en el aire. Descomponen al agua desprendiendo hidrógeno.

Son muy reactivos (aumenta con mayor número atómico)

Se encuentran sólo como compuestos (silicatos, sulfatos y carbonatos)

Con respecto a los alcalinos tienen mayor dureza, punto de fusión más alto y mayor densidad.

Reaccionan directamente con halógenos, oxígeno, carbono, azufre, selenio, telurio e hidrógeno.

BERILIO. Color blanco plateado muy raro en la naturaleza: 0,0006% de la

corteza terrestre. Se encuentra como mineral caso del berilo 3 BeO. Al2O3 . 6

SiO2 Silicato de aluminio y berilio, en estado puro es una piedra preciosa como

esmeralda o aguamarina. Es muy duro, ligero, punto de fusión y conductividad elevadas. No

presenta enlaces iónicos sólo covalentes. Usado en la industria nuclear como moderador y

314

24 2+

Mg12

3IIA

40 2+

Ca20

4IIA

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista encamisado de elementos combustibles. Usado como material estructural de mísiles y

aeronáutica. Usado en trabajos con rayos láser.

En metalurgia como preparación de aleaciones con níquel y cobre son duros y resistentes.

MAGNESIO. Octavo en abundancia en la corteza terrestre (2,5%)

Sus minerales más importantes son dolomita (Mg CO3. CaCO3 carbonato mixto

de calcio y magnesio), magnesita MgCO3 y la Carnallita (MgCl2. KCl. 6 H2O

cloruro hidratado mixto de magnesio y potasio) Asbesto CaMg3(SiO3)4 silicato doble. Elemento

esencial de los tejidos musculares y base molecular de la clorofila.

Metal ligero de dureza media, se oxida con el aire formando una capa protectora de oxido.Arde

con una llama intensa de color blanco usado en fotografías “Flash”Carbonato de magnesio

usado como material refractario y terapia médica (antiácido)Sulfato de magnesio MgSO4 usado

en la fabricación textil y como laxante “sal de epson”

Magnalium; aleación de poco peso dura y resistente con 5 a 30% de

magnesio y el resto de aluminio usado en aviones.

Duraluminio; aleación con aluminio, magnesio, cobre y manganeso.

Hidróxido de Magnesio Mg(OH)2 por su poca solubilidad se usa con agua

como “leche de magnesia” como laxante y regula la acidez estomacal.

Talco; derivado del ácido metasilícico H2Mg3 (SiO3)4 usado en perfumería.

CALCIO. Metal sólido, blanco, blando y de peso específico, se oxida en el

aire húmedo, pero no en el aire seco.

Tercero en abundancia (3,4% de la corteza terrestre) luego del aluminio y el

hierro. Se encuentra como Calcita CaCO3 (mármol), dolomita, fluorita CaF2.

Es un elemento esencial para la vida, presente en los dientes como fosfato de calcio en lo huesos

y como ión Ca++ en la sangre.

El cuerpo humano contiene 1,5% de su peso en calcio con una ingesta de 500-800 mg diario, la

baja produce hipo calcemia con hiperactividad cardiaca, alteración muscular, el exceso hiper

calcemia determina reducción de excitabilidad muscular y nerviosa.

Sus sales expuestas a una llama arden rojo teja usado como indicador en química analítica.

315

88 2+

Sr38

5IIA

137 2+

Ba56

6IIA

226 2+

Ra88

7IIA

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista En estado metálico usado para eliminar impurezas de otros metales y fabricación de aleaciones.

Carbonato de calcio CaCO3 usado en la fabricación de papel, Caliza: cemento y vidrio.

Óxido de calcio CaO llamado Cal viva, sólido amorfo, blanco, muy ávido en agua.

Hidróxido de calcio Ca(OH)2 Cal muerta, usado como ligante en el cemento, fragua.

Sulfato de calcio dihidratado CaSO4. 2 H2O es el yeso por calentamiento da el:

Sulfato de calcio semihidratado CaSO4. ½ H2O o yeso de albañiles, “fraguado de yeso”

Cloruro de calcio usado como blanqueador de papel y desinfectante de agua.

ESTRONCIO. Sólo como compuestos en sulfatos SrSO4

en la Celestina y como carbonato SrSO3 Estroncianita. Es el

menos abundante de los alcalinos térreos (0,042%)

Al calentarlo da una llama carmesí.

Es maleable y dúctil, buen conductor de la electricidad.

El nitrato de estroncio Sr(NO3)2 usado en la fabricación de fuegos artificiales. El Estroncio

metálico se utiliza en bastantes aleaciones y colorantes de tubos de vacío

BARIO. Presente como sulfato de bario o baritina BaSO4 y

como carbonato de bario: BaCO3.Como metal se usa para

absorber trazar de gas en tubos de vacío. Oxido de bario BaO

usado como aditivo en aceites lubricantes.Sulfato de bario BaSO4 usado como pigmento blanco

en la industria del papel y pinturas. Componente de barras de perforaciones, carga en la industria

de vidrio y plásticos, en radiología como contraste en pruebas del tubo digestivo. Usado en el

sistema de encendido de automóviles.Carbonato de bario BaCO3 usado en la fusión del vidrio y

esmaltes. Nitrato de bario Ba(NO3)2 usado en pirotecnia da una llama de color verde.

RADIO. Observado por Becquerel en 1896; aislado en 1898 por Pierre y

Marie Curie.Metal blanco brillante fuertemente radioactivo.

Presente en la naturaleza en minerales de uranio como Pechblenda o

Carnotita.Emite radiaciones alfa , beta y gamma y se transforma en RADÓN.Es altamente

tóxico a los seres vivos.

EVALUACIÓN

316

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista 01. Los Alcalinos térreos tienen ____________ en su último nivel siendo un catión __________

a) 3 electrones – trivalente b) 1 electrón – monovalente c) 2 electrones – trivalente

d) 3 electrones – divalente e) 2 electrones – bivalente

02. Los elementos de esta familia (II A) _____________ en el aire, descomponen el agua

desprendiendo ________________

a) Ebullicionan – hidrógeno b) arden – oxígeno c) Se evaporan – hidrógeno

d) arden – hidrógeno e) Se evaporan – oxígeno

03. Estos elementos (II A) se encuentran en ________________ sulfatos y _________________

a) Nitratos – carbonatos b) silicatos – nitratos c) silicatos – carbonatos

d) silicatos – fosfatos e) nitratos - fosfatos

04. Frente a los alcalinos tienen un punto de fusión más____________ y ___________ densidad

a) Bajo – menor b) alto – mayor c) Alto – menor d) Bajo - mayor e) estable - menor

05. El Berilio se encuentra en ______________ que es un silicato de_______________ y berilio

a) Berilo – aluminio b) Berilo – plomo c) Berilo – magnesio d) Burilo – aluminio e) Berilo –Zinc

06. El Berilio puro es una piedra preciosa como_______________ o ___________________

a) Diamante – aguamarina b) esmeralda – corindón c) esmeralda – aguamarina

d) Zafiro – aguamarina e) esmeralda – Amatista

07. El Berilio no presenta enlaces ______________ cuenta con punto de fusión y

_____________________elevados.

a) Metálicos – ebullición b) iónicos – condensación c) Covalentes – conductividad

d) covalentes – ebullición e) iónicos – conductividad

08. El Berilio es usado en:

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

09. Los minerales más importantes del Magnesio son:

a) _______________ b) _______________ c) _________________ d) ___________________

317

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista 10. El Magnesio es la base molecular de la _________________ siendo esencial de los

________________ musculares.

a) Clorofila – tejidos b) Hemoglobina – tejidos c) Clorofila – miotomos

d) hemoglobina – impulsos e) Clorofila – compuestos

11. En el aire el Magnesio se ______________ formando una _________________________

a) Corroe – capa protectora b) oxida – capa protectora c) oxida – capa destructora

d) refuerza – capa protectora e) protege – capa aislante

12. La llama del Magnesio es de color ____________, se usa como ___________ en fotografías

a) Azul – flash b) blanco – diluyente c) verde – flash d) blanco – flash e) Amarillo – flash

13. Es usado el Magnesio en aleaciones de ____________ y automovilismo por su __________

a) Aeronáutica – Dureza b) metalurgia – ligereza c) metalurgia – dureza

d) aeronáutica – flexibilidad e) aeronáutica – ligereza

14. El_________________ de Magnesio es usado como antiácido y material________________

a) Carbonato – refractario b) Sulfato – refractario c) Nitrato – refractario

d) fosfato – refractario e) Carbonato – refectorio

15. El _______________ de Magnesio es un laxante llamado ______________________

a) Carbonato – sal de epson b) Nitrato – sal de epson c) sulfato – sal de epson

d) Fosfato – sal de epson e) sulfato – sal de soda

16. El ________________ es una aleación de_______________ y magnesio usado en aviones.

a) Magnalium – aluminio b) Magnalium – estaño c) Magnalium – zinc

d) Magnalium – cobre e) Magnesita – aluminio

17. El Duraluminio se consigue uniendo:

____________________, ___________________, ___________________, _________________

18. El hidróxido de magnesio usado como laxante es la ______________________ regulando

la__________________ estomacal.

a) Leche de magnesia – salinidad b) leche de magnesia – basicidad c) Sal de soda - ácidez

d) leche de magnesia – acidez e) Potasa Cáustica – acidez

318

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista 19. El Talco es el ácido _______________________ su fórmula es________________________

20. El Talco se oxida en el aire........................... y no en el aire......................

a) Húmedo – seco b) seco –húmedo c) húmedo – contaminado d) limpio – seco e) seco – sucio

21. En abundancia en la tierra primero está______________, luego________ y después el Calcio

a) Oxígeno – Helio b) Aluminio – hierro c) Argón – Oxígeno d) Hierro – Aluminio e) oxígeno - neón

22. El Calcio se encuentra como: _______________, _________________, ________________

23. El Calcio en los dientes está como____________, en huesos y como________ en la sangre

a) Nitrato – ión Ca++ b) Sulfato – ión Ca++ c) Fosfato – ión Ca++

d) Fosfato – ión Ca = e) Carbonato – ión Ca++

24. Hipocalcemia: _____________________________________________________________

______________________________________________________________________________

25. Hipercalcemia: _____________________________________________________________

______________________________________________________________________________

26. Asbesto: __________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

27. Yeso: _____________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

28. Las sales de Calcio arden al color ________________ usado en química_______________

a) Rojo teja - inorgánica b) violeta - analítica c) rojo teja – orgánica

d) rojo teja - analítica e) naranja - inorgánica

29. Los usos del Calcio como compuesto son:

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

30. El Estroncio está como ___________ en la Celestina y ______________ en la Estroncianita

a) Nitratos – carbonatos b) carbonatos – sulfatos c) fosfatos – carbonatos

319

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista d) sulfatos – nitratos e) sulfatos – carbonatos

31. El Estroncio al fuego da un color ____________ siendo el de menor____________ de los

alcalinos térreos.

a) Carmesí – Resonancia b) violeta – abundancia c) rojo teja – abundancia

d) Púrpura - resonancia e) carmesí – abundancia

32. El Estroncio ____________ es usado en aleaciones y ______________ de tubos de vacío.

a) Líquido – colorantes b) metálico – limpiadores c) gaseoso – colorantes

d) metálico – colorantes e) metálico – desinfectantes

33. El ______________ de Estroncio se usa en la fabricación de _______________ artificiales.

a) Fosfato – fuegos b) Sulfato – castillos c) nitrato – fuegos

d) nitrato – compuestos e) carbonatos – fuegos

34. El Bario está presente como sulfato o _________________ y como ___________________

a) Baritina – nitrato b) Baritina – carbonato c) Berilo – carbonato

d) Baritina – fosfato e) Berilo – sulfato

35. El Bario ______________ se usa absorbiendo trozos de _____________ en tubos de vacío.

a) Metálico – gas b) líquido – gas c) Metálico – líquido d) Metálico – líquido e) gaseoso – metal

36. Los compuestos de Bario se emplean en:

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

37. El Radio fue observado por _____________ siendo aislado por los esposos _____________

a) Becquerel – Curie b) Berkley – Curie c) Roentgen – Curie d) Planck – Curie e) Bohr - Curie

38. El Radio es fuertemente ________________ en la naturaleza está en la ________________

o carnotita en minerales de ___________________

a) Radioactivo – pechblenda – Polonio b) radioactivo – Magnesita – uranio

c) alcalino – pechblenda – Thorio d) ácido – pechblenda – Plutonio

320

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista e) radioactivo – pechblenda – uranio

39. El Radio emite radiaciones _______________ beta y ____________________

a) Alfa – sigma b) Pi – gamma c) alfa – Pi d) alfa – gamma e) Sigma – delta

40. El Radio al emitir radiaciones se transforma en ______________ siendo altamente

__________________ en los seres vivos.

a) Radón – beneficioso b) Thorio - tóxico c) Radón – tóxico

d) Plutonio – tóxico e) Polonio – beneficioso


41. Averiguar los trabajos de Becquerel y los esposos Curie.

42. Investigar los usos de la radioactividad en medicina y la industria.

43. Investigar sobre los científicos que hallan los elementos de los alcalinos térreos.

44. Averiguar sobre enfermedades por alteración de sales de calcio.

GASES NOBLES “GRUPO O”

Gases inertes: Tienen 8 e– en su capa externa excepto el Helio con 2 e–

Moléculas monoatómicas. No interaccionan con otros elementos al tener

su octeto lleno. Incoloros, inodoros e insípidos.

Tienen estabilidad química por su nulidad de formar compuestos.

Están presentes en la atmósfera a nivel de trazas, excepto el Argón.

HELIO. Presente en gas natural hasta un 7% el segundo elemento en abundancia en el

universo luego del hidrógeno. Forma el sol.

RADÓN. Viene de la descomposición del radio-226, se halla en la naturaleza muy peligrosa

sobre todo si está cerca de estratos de granito.

Aunque del Argón y el Helio no se conocen compuestos (inertes) han sido preparados fluoruros

de Kriptón, Radón y Xenón (también hay óxidos)

321

4 0

He2

1

VIIIA

20 0

Ne10

2

VIIIA

40 0

Ar18

3

VIIIA

84 0

Kr36

4

VIIIA

131 0

Xe54

5

VIIIA

222 0

Rn86

7

VIIIA


EVALUACIÓN

01. Los gases nobles son _______________ al completar su octeto excepto el______________

a) Inertes – Argón b) activos – helio c) inertes – Neón d) inertes – helio e) activos – argón

02. Estos gases son______________ al no unirse entre sí, son___________ inodoros e insípidos

a) Triatómicos – incoloros b) Diatómicos – incoloros c) monoatómicos – incoloros

d) monoatómicos – coloreados e) biatómicos - coloreados

1 2 Ciencia grama de

Alcalinos:

3 4

5 6 7

8 9 10

11 12 13 14 15 16

17 18 19 20

21 22 23 24

25 26

322

HORIZONTAL1. Mercurio 3. Yodo – Oxígeno 5. Dulce de abejas 7. Alma (griego)8. Elemento de familia IIB9. Hidrógeno común 11. Doctor12. Rata (ingles) 13. Molibdeno (inv)14. Titanio 15. Lantano17. Ácido metasilicico 18. Yodo – Litio 19. Ciudad Inglesa 22. Paladio (inv)24. Platino – Osmio 25. Prefijo mayor valencia26. Aditivo de aceites lubricantes28. Fósforo–Oxígeno–Ytrio 27. Nuevo30. Da la Teoría de enlaces 32. Polonio33. Monovalentes positivos35. Termoaislante (reactores nucleares)38. Abundante en pegmatitas40. Magnesio como fotografias41. Obtuvo gas de hidrógeno42. Osmio 43. Dentro45. Sal laxante de magnesio46. Grito para caballos48. Farmaco sedante del potasio49. Hierro (inv) 50. Sodio

VERTICAL1. Engendrador de agua2. Sal que más abunda en la tierra3. Átomos con distinta masa4. Hidrógeno radioactivo (inv)5. Americio (inv)6. Usado en terapia de maniaco – depresivos 8. Tiene Fé 9. Prometio10. Terminación de alcoholes11. Disprosio13. Observado por Becquerel (inv)16. Argón 20. Potasa Caústica21. Descubrió el deuterio23. prasedomio28. Base para preparar jabones29. Fila (inv)31. Presenta en la sal gema32. extremo covalente con carga34. Silicio – Estaño 35. Fósforo – Fluor 36. Arsénico 37. Fresco (inv) (inglés)39. Oxidrilo 44. Neón 47. Renio


27

28 29 30 31

32 33 34

35 36 37 38 39

40 41

42 43 44 45

46 47 48

49 50

323


03. Tienen____________________ química por su nulidad de formar__________________.

a) Inestabilidad – compuestos b) estabilidad – átomos c) Inestabilidad – átomos

d) estabilidad – sustancias e) estabilidad – compuestos

04. Estos gases están en la atmósfera como ______________ excepto el _______________

a) Trazas – Argón b) Trazas – Helio c) Trazas – Kriptón d) Trazas – Xenón e) Trazas – Radón

05. En el universo el primero en abundancia es ________________ luego viene ____________

a) Helio – hidrógeno b) Hidrógeno – oxígeno c) hidrógeno – helio

d) Helio - oxígeno e) Oxígeno - hidrógeno

06. Cuando el Radio se descompone da ______________ siendo peligroso si está cercano a

estratos de _______________

a) Radón – granito b) Xenón – Basalto c) Radón – Basalto d) Xenón - granito e) Argón – granito

07. Los que no tienen compuestos son: ______________y ______________ por ser inertes.

a) Kriptón - Xenón b) argón – helio c) Argón - Radón d) Helio – radón e) Neón - helio

08. Sobre gases nobles se han preparado: ______________ , ______________, ____________


09. Investigar sobre los gases nobles, sus usos e importancia.

324

63,5 1,2

Cu29

4

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista 10. Averiguar la biografía de científicos que hallaron los gases nobles.

METALES

Sus propiedades características se deben a tener e– de valencia débilmente

atraídos por el núcleo. Siendo fácilmente arrancados dando iones positivos

Cationes. A T° ambiente, excepto el Mercurio que es líquido, estos son

sólidos cristalinos formados por iones positivos inmersos en gas de

electrones originando una alteración electrostática que da el enlace

metálico. La mayor parte está en forma de óxidos, hidróxidos o sales.

PROPIEDADES FÍSICAS:

Conductividad eléctrica (los mejores son de plata y cobre)

Conductividad térmica (transmiten calor rápidamente)

Brillo, plasticidad (ductibilidad y maleabilidad) Platino, plata, oro.

El Hierro es paramagnético (atraídos por imanes), otros son

diamagnéticos al no ser atraídos por imanes.

Se usan aleaciones con otros metales para brindarle mayor resistencia.

FAMILIA IB DEL COBRE

Son duros, pesados, situados entre los metales menos activos,

existen en estado libre, denominados como metales de acuñación.

COBRE. Cuprum. Peso específico 8.9 Punto de fusión 1083° C.

PROPIEDADES FÍSICAS

Único metal de color rojo. Es dúctil y maleable.

Es el mejor conductor de calor y electricidad entre los metales más baratos.

Disminuye su conductividad eléctrica a la presencia de otros metales.

325

108 1+

Ag47

5

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista PROPIEDADES QUÍMICAS. En aire seco no hay acción, pero con la humedad

atmosférica y el CO2 recubren al cobre con una capa de carbonato llamado Cardenillo.

El ácido clorhídrico apenas ataca al cobre.

El ácido sulfúrico concentrado y en caliente lo ataca desprendiendo SO2

El ácido nítrico diluido o concentrado, en frío o caliente disuelve al cobre formando

nitrato de cobre de color verde desprendiendo óxidos de nitrógeno.

METALURGIA. En la Oroya se encuentra la Chalcopirita Sulfuro doble de cobre y

hierro CuFeS2, rico en impurezas Antimonio, arsénico, plata, oro y el Indio.

En Toquepala (Tacna) se obtiene un cobre ampolloso “Cobre blister” (negro por tener

sulfuro de hierro) con 98,5 a 99,5 % de cobre puro.

En Cuajone (Moquegua) y Cerro Verde (Arequipa), los yacimientos de Quellaveco en

Moquegua y Michiquillay en Cajamarca Chalcocita Cu2S (sulfuro de hierroII)

COMPUESTOS. Óxido cuproso Cu2O (rojo) Óxido cúprico (negro)

Sulfato de Cobre II pentahidratado CuSO4. 5H2O, cristales azules para combatir plagas

en la vid.

APLICACIONES. Componente de aleaciones como bronce (90% Cu + 10% de Sn),

latón (70% Cu + 30% Zn), cobre-aluminio, alpaca-plata nueva (Cu + Zn + Ni) y

soldadura (válvulas, rodamientos, bombas, monedas, campanas, cuerdas de instrumentos

musicales) Por su conductividad eléctrica se emplea en electrotecnia.

PLATA. Argetum: El mineral más común es el Sulfuro de plata Ag2S.

Llamado “Argentita”, acompaña en

pequeñas cantidades al Cu, Zn y Pb.Dos veces más abundante que

el oro. Esta Clorargirita o Luna córnea Ag Cl.

326

197 1+,3+

Au79

6

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista PROPIEDADES FÍSICAS. Sólido de color blanco característico y bastante blando.

Es el metal más dúctil después del platino y más maleable después del oro. El mejor

conductor de calor y la electricidad. Peso específico 10,5; punto de fusión 961° C.

PROPIEDADES QUÍMICAS. No se oxida en el aire, considerado “metal noble” El

ácido sulfhídrico H2S ataca la plata produciendo Sulfuro de plata de color negro. Forma

iones complejos solubles en amoniaco o en iones cianuro.

METALURGIA

Método de Amalgamación, a partir del Sulfuro de plata transformado en cloruro

de plata, tratado con mercurio en exceso forma amalgama de plata, destilándose para

evaporar el mercurio/ presente en la Galena. Sulfuro de plomo, de Zinc y de Cobre.

Método de Cianuración. El mineral pulverizado se trata con una solución de

Cianuro de sodio NACN formando una sal de la que se precipita la Plata con Zinc.

Método de Copelación, para extraer plata y oro de los minerales de plomo.

USOS. Al ser muy blando debe alearse al cobre. Moneda de plata (90% de Ag)

Plata de joyería es 925 partes de Ag por 1000 de aleación. Plata sterling películas

fotográficas llevan una capa de bromuro de plata que sirve de soporte a una emulsión

de gelatina con la sustancia sensible a la luz. Espejos el fondo con película de Ag.

ORO. Aurum. En estado nativo, mezclado con la arena de los ríos o en

vetas de cuarzo llamado Filones.

PROPIEDADES FÍSICAS. Único metal de color amarillo. Es el más

maleable de todos los metales y muy dúctil. Muy pesado. Peso específico

de 19.3, punto de fusión de 1063° C.

PROPIEDADES QUÍMICAS. Inoxidable en el aire y en el agua. No es atacado por

los ácidos pero si por el agua regia (mezcla de 3 partes de HCl por 1 parte de NHO3)

327

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista Au + 3 HCl + HNO3 2 H2O + NO + Au Cl3

COMPUESTOS. Al disolverse en agua regia de el ácido cloro aúrico

HAuCl4 al calentarlo desprende Cloruro de hidrógeno quedando el Cloruro

aúrico Au Cl3 rojo cristalizado. En contacto con el mercurio el oro se

disuelve formando una amalgama incluso en frío.

USOS. En estado puro es demasiado blando, debe alearse con el cobre para ser usado

en joyería. Su pureza se expresa en Quilates. El oro puro tiene 24 quilates la moneda

de oro es de 22 quilates. Oro blanco de joyería es de 12 quilates (50% de oro). Se

expresa la proporción de oro en milésimos donde el de 18 quilates tiene una ley de 750

milésimo de oro (75% de oro)

EVALUACIÓN

01. Los metales deben tener e– de valencia_________________ atraídos por el núcleo, al

arrancarse fácilmente dan_________________________

a) Débilmente – aniones b) fuertemente – cationes c) fuertemente – aniones

d) débilmente – cationes e) medianamente – cationes

02. Son sólidos ____________ a T° ambiental con excepción del ________ que es líquido

a) Cúbicos – mercurio b) cristalinos – mercurio c) cristalinos – plomo

d) líquidos – mercurio e) cristalinos - oro

03. El enlace _____________ se consigue con una alteración ____________________

por iones+ inmersos en gas de electrones.

a) Metálico – electrostática b) Covalente – electrostática c) metálico – electrónica

d) iónico – electrostática e) iónico – electrónica

04. Los mejores conductores eléctricos son: _______________ y _______________

a) Plomo – cobre b) Oro – plata c) plata – cobre d) Cobre - Aluminio e) oro - zinc

05. El hierro es __________________ al ser atraídos por imanes de no serlo son metales

__________________________

328

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista a) Paramagnético – magnético b) Magnético – paramagnético

c) diamagnético –magnético d) diamagnético – paramagnético

e) paramagnético – diamagnético

06. Para darle mayor dureza formarán ________________ donde los más dúctiles y

maleables son ______________plata y oro.

a) Aleaciones – platino b) Aleaciones - aluminio c) Amalgamas - mercurio

d) Amalgamas - plomo e) aleaciones – plomo

07. El cobre se encuentra entre los menos __________ llamados de ________________

a) Pasivos – acuñación b) activos - acuñación c) activos - amalgamación

d) pasivos - amalgamación e) activos – joyería

08. El cobre es el único de color_______, el mejor conductor de _________ y electricidad

a) Azul – calor b) plomo - calor c) rojo – calor d) rojo - ondas e) naranja – calor

09. El cobre con la presencia de CO2 y ____________ atmosférica se cubre de carbonato

llamado _________________

a) Presión – cardenillo b) humedad - calcopirita c) presión- calcopirita

d) humedad – cardenillo e) presión – blister

10. Con el ácido ____________ concentrado y _____________ el cobre desprende SO2

a) Clorhídrico – frío b) nítrico - caliente c) Sulfhídrico - tibio

d) perclórico - caliente e) sulfúrico – caliente

11. El cobre con el ácido _____________ diluido o_______________lo disuelve

formando un nitrato de color_________ desprendiendo óxidos.

a) Nitroso – concentrado - violeta b) nítrico - concentrado - blanco

c) nítrico – concentrado – verde d) nítroso – concentrado – verde

e) nítrico – hiper concentrado – verde

12. Relacionar:

a) Toquepala ( ) Está el yacimiento de Michiquillay rico en Chalcocita

329


b) Cuajone ( ) Se encuentra la Chalcopirita con impurezas Sb, As, Ag, Au, In

c) Cajamarca ( ) En Moquegua junto a los yacimientos de Quellaveco

d) La Oroya ( ) En Tacna se obtiene el Cobre blister con un 98,5% de pureza

a) c, d, b, a b) d, b, a, c c) c, a, d, b d) b, a, d, c e) c, d, a ,b

13. El COBRE se aplica en: _________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

14. CHALCOPIRITA: _____________________________________________________

_______________________________________________________________________

15. COBRE AMPOLLOSO: _________________________________________________

________________________________________________________________________

16. ELECTROTECNIA: __________________________________________________

________________________________________________________________________

17. AMALGAMA: _______________________________________________________

________________________________________________________________________

18. El mineral más común de la plata es_________________ llamado_______________

a) Sulfato de plata – Argentita b) sulfito de plata – Argentita c) sulfuro de plata – carnotita

d) hiposulfito de plata – Argentita e) sulfuro de plata – Argentita

19. Las formas de plata como cloruro son _________________ o ________________

20. La plata es el más dúctil luego del ______________ y maleable luego del _________

a) Cobre – oro b) platino – oro c) oro – platino d) cobre – estaño e) estaño – cobre

21. A la plata se le considera metal noble por ___________________________________

22. El ácido ________________ ataca la plata dando un sulfuro de color __________

330

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista a) Sulfúrico - plomo b) Sulfhídrico - gris c) sulfuroso – blanco

d) sulfhídrico – negro e) Hiposulfuroso - negro

23. Para extraer plata y oro de minerales de plomo se usa el método de

_____________ y en el de _________________ precipita la plata y el zinc.

a) Cianuración – copelación b) copelación - amalgamación c) amalgamación - copelación

d) amalgamación - cianuración e) copelación – cianuración

24. Los usos de la PLATA son: ______________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

25. Las vetas de cuarzo son __________ ahí hay oro también en la arena de _________

a) Filones – lagos b) filones – pantanos c) filones – ríos d) minas – ríos e) minas - lagos

26. El único ácido que ataca al oro es __________________ que son 3 partes de

__________ por una parte de _________________

a) Agua regia – HCl – HNO3 b) Sulfhídrico – H2SO4 – HCl c) Nítrico – HNO3 – H2SO4

d) Agua regia – H2SO4 – HCl e) agua regia – HNO3 – H2SO4

27. La pureza del oro se expresa en ______________ para obtener dureza y ser usado

en joyería se une con __________

a) Quilates – plata b) Quilates – plomo c) quilates – estaño d) quilates – cobre e) quilates - zinc


28. Explicar los tipos de oro

29. Dar características generales del cobre, plata y oro

30. ¿Qué países son productores de cobre, plata y oro?

Metales: grupo de elementos químicos que presentan todas o gran parte de las siguientes

propiedades físicas: estado sólido a temperatura normal, excepto el mercurio que es líquido;

331

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista opacidad, excepto en capas muy finas; buenos conductores eléctricos y térmicos; brillantes, una

vez pulidos, y estructura cristalina en estado sólido. Metales y no metales se encuentran

separados en el sistema periódico por una línea diagonal de elementos. Los elementos a la

izquierda de esta diagonal son los metales, y los elementos a la derecha son los no metales.

Los elementos que integran esta diagonal —boro, silicio, germanio, arsénico, antimonio,

teluro, polonio y astato— tienen propiedades tanto metálicas como no metálicas. Los

elementos metálicos más comunes son los siguientes: aluminio, bario, berilio, bismuto,

cadmio, calcio, cerio, cromo, cobalto, cobre, oro, iridio, hierro, plomo, litio,

magnesio, manganeso, mercurio, molibdeno, níquel, osmio, paladio, platino,

potasio, radio, rodio, plata, sodio, tantalio, talio, torio, estaño, titanio, volframio,

uranio, vanadio y cinc. Los elementos metálicos se pueden combinar unos con otros y

también con otros elementos formando compuestos, disoluciones y mezclas. Una mezcla de dos o

más metales o de un metal y ciertos no metales como el carbono se denomina aleación. Las

aleaciones de mercurio con otros elementos metálicos son conocidas como amalgamas.

Propiedades Físicas: Los metales muestran un amplio margen en sus propiedades físicas.

La mayoría de ellos son de color grisáceo, pero algunos presentan colores distintos; el bismuto es

rosáceo, el cobre rojizo y el oro amarillo. En otros metales aparece más de un color, y este

fenómeno se denomina pleocroísmo. El punto de fusión de los metales varía entre los -39 °C del

mercurio y los 3.410 °C del volframio. El iridio, con una densidad relativa de 22,4, es el más denso

de los metales. Por el contrario, el litio es el menos denso, con una densidad relativa de 0,53. La

mayoría de los metales cristalizan en el sistema cúbico, aunque algunos lo hacen en el hexagonal

y en el tetragonal. La más baja conductividad eléctrica la tiene el bismuto, y la más alta a

temperatura ordinaria la plata. (Para conductividad a baja temperatura; Superconductividad.) La

conductividad en los metales se puede reducir mediante aleaciones. Todos los metales se

expanden con el calor y se contraen al enfriarse. Ciertas aleaciones, como las de platino e iridio,

tienen un coeficiente de dilatación extremadamente bajo. Los metales suelen ser duros y

resistentes. Aunque existen ciertas variaciones de uno a otro, en general los metales tienen las

siguientes propiedades: dureza o resistencia a ser rayados; resistencia longitudinal o resistencia a

332

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista la rotura; elasticidad o capacidad de volver a su forma original después de sufrir deformación;

maleabilidad o posibilidad de cambiar de forma por la acción del martillo; resistencia a la fatiga o

capacidad de soportar una fuerza o presión continuadas, y ductilidad o posibilidad de deformarse

sin sufrir roturas.

Propiedades Químicas: Es característico de los metales tener valencias

positivas en la mayoría de sus compuestos. Esto significa que tienden a ceder

electrones a los átomos con los que se enlazan. También tienden a formar óxidos

básicos. Por el contrario, elementos no metálicos como el nitrógeno, azufre y cloro

tienen valencias negativas en la mayoría de sus compuestos, y tienden a adquirir

electrones y a formar óxidos ácidos. Los metales tienen energía de ionización baja:

reaccionan con facilidad perdiendo electrones para formar iones positivos o cationes.

De este modo, los metales forman sales como cloruros, sulfuros y carbonatos, actuando

como agentes reductores (donantes de electrones).

ESTRUCTURA ELECTRÓNICA: En sus primeros esfuerzos para explicar la estructura

electrónica de los metales, los científicos esgrimieron las propiedades de su buena conductividad

térmica y eléctrica para apoyar la teoría de que los metales se componen de átomos ionizados,

cuyos electrones libres forman un “mar” homogéneo de carga negativa. La atracción electrostática

entre los iones positivos del metal y los electrones libres, se consideró la responsable del enlace

entre los átomos del metal. Así, se pensaba que el libre movimiento de los electrones era la causa

de su alta conductividad eléctrica y térmica. La principal objeción a esta teoría es que en tal caso

los metales debían tener un calor específico superior al que realmente tienen.

En 1928, el físico alemán Arnold Sommerfeld sugirió que los electrones en los metales se

encuentran en una disposición cuántica en la que los niveles de baja energía disponibles para los

electrones se hallan casi completamente ocupados. En el mismo año, el físico estadounidense de

origen suizo Felix Bloch, y más tarde el físico francés Louis Brillouin, aplicaron esta idea en la

hoy aceptada “teoría de bandas” para los enlaces en los sólidos metálicos.

De acuerdo con dicha teoría, todo átomo de metal tiene únicamente un número limitado de

electrones de valencia con los que unirse a los átomos vecinos. Por ello se requiere un amplio

333

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista reparto de electrones entre los átomos individuales. El reparto de electrones se consigue por la

superposición de orbitales atómicos de energía equivalente con los átomos adyacentes. Esta

superposición va recorriendo todo el metal, formando amplios orbitales que se extienden por todo

el sólido, en vez de pertenecer a átomos concretos. Cada uno de estos orbitales tiene un nivel de

energía distinto debido a que los orbitales atómicos de los que proceden, tenían a su vez

diferentes niveles de energía. Los orbitales, cuyo número es el mismo que el de los orbitales

atómicos, tienen dos electrones cada uno y se van llenando en orden de menor a mayor energía

hasta agotar el número de electrones disponibles. En esta teoría se dice que los grupos de

electrones residen en bandas, que constituyen conjuntos de orbitales. Cada banda tiene un

margen de valores de energía, valores que deberían poseer los electrones para poder ser parte de

esa banda. En algunos metales se dan interrupciones de energía entre las bandas, pues los

electrones no poseen ciertas energías. La banda con mayor energía en un metal no está llena de

electrones, dado que una característica de los metales es que no poseen suficientes electrones

para llenarla. La elevada conductividad eléctrica y térmica de los metales se explica así por el

paso de electrones a estas bandas con defecto de electrones, provocado por la absorción de

energía térmica.

Aleación, sustancia compuesta por dos o más metales. Las aleaciones, al igual que los

metales puros, poseen brillo metálico y conducen bien el calor y la electricidad, aunque por lo

general no tan bien como los metales por los que están formadas. Las sustancias que contienen

un metal y ciertos no metales, particularmente las que contienen carbono, también se llaman

aleaciones. La más importante entre estas últimas es el acero. El acero de carbono simple

contiene aproximadamente un 0,5% de manganeso, hasta un 0,8% de carbono, y el resto de

hierro.

VARIEDADES Una aleación puede ser un compuesto intermetálico, una disolución sólida, una

mezcla íntima de cristales diminutos de los elementos metálicos constituyentes o cualquier

combinación de disoluciones o mezclas de los mismos. Los compuestos intermetálicos como

NaAu2, CuSn y CuAl2, no siguen las reglas ordinarias de valencia y son por lo general duros y

frágiles, aunque las últimas investigaciones han aumentado la importancia de estos compuestos.

334

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista Las aleaciones tienen normalmente puntos de fusión más bajos que los componentes puros. Una

mezcla con un punto de fusión inferior al de otra mezcla cualquiera de los mismos componentes

se llama mezcla eutéctica. El eutectoide, o fase sólida análoga del eutéctico, suele tener

mejores características físicas que las aleaciones de proporciones diferentes.

PROPIEDADES Con frecuencia las propiedades de las aleaciones son muy distintas de las

de sus elementos constituyentes, y algunas de ellas, como la fuerza y la resistencia a la corrosión,

pueden ser considerablemente mayores en una aleación que en los metales por separado. Por

esta razón, se suelen utilizar más las aleaciones que los metales puros. El acero es más

resistente y más duro que el hierro forjado, que es prácticamente hierro puro, y se usa en

cantidades mucho mayores. Los aceros aleados, que son mezclas de acero con metales como

cromo, manganeso, molibdeno, níquel, volframio y vanadio, son más resistentes y duros que

el acero en sí, y muchos de ellos son también más resistentes a la corrosión que el hierro o el

acero. Las aleaciones pueden fabricarse con el fin de que cumplan un grupo determinado de

características. Un caso importante en el que son necesarias unas características particulares es

el diseño de cohetes y naves espaciales y supersónicas. Los materiales usados en estos

vehículos y en sus motores deben pesar poco y ser muy resistentes y capaces de soportar

temperaturas muy elevadas. Para soportar esas temperaturas y reducir el peso total, se han

desarrollado aleaciones ligeras y de gran resistencia hechas de aluminio, berilio y titanio. Para

resistir el calor generado al entrar en la atmósfera de la Tierra, en los vehículos espaciales se

están utilizando aleaciones que contienen metales como el tántalo, niobio, volframio, cobalto y

níquel.

En los reactores nucleares se utiliza una amplia gama de aleaciones especiales hechas con

metales como berilio, boro, niobio, hafnio y circonio, que absorben los neutrones de una forma

determinada. Las aleaciones de niobio-estaño se utilizan como superconductores a temperaturas

extremamente bajas. En las plantas de desalinización se utilizan aleaciones especiales de cobre,

níquel y titanio, diseñadas para resistir los efectos corrosivos del agua salina hirviendo.

PREPARACIÓN Históricamente, la mayoría de las aleaciones se preparaban mezclando los

materiales fundidos. Más recientemente, la pulvimetalurgia ha alcanzado gran importancia en la

335

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista preparación de aleaciones con características especiales. En este proceso, se preparan las

aleaciones mezclando los materiales secos en polvo, prensándolos a alta presión y calentándolos

después a temperaturas justo por debajo de sus puntos de fusión. El resultado es una aleación

sólida y homogénea. Los productos hechos en serie pueden prepararse por esta técnica

abaratando mucho su costo. Entre las aleaciones que pueden obtenerse por pulvimetalurgia están

los cermets. Estas aleaciones de metal y carbono (carburos), boro (boruros), oxígeno (óxidos),

silicio (siliciuros) y nitrógeno (nitruros) combinan las ventajas del compuesto cerámico, estabilidad

y resistencia a las temperaturas elevadas y a la oxidación, con las ventajas del metal, ductilidad y

resistencia a los golpes. Otra técnica de aleación es la implantación de ion, que ha sido adaptada

de los procesos utilizados para fabricar chips de ordenadores o computadoras. Sobre los metales

colocados en una cámara de vacío, se disparan haces de iones de carbono, nitrógeno y otros

elementos para producir una capa de aleación fina y resistente sobre la superficie del metal.

Bombardeando titanio con nitrógeno, por ejemplo, se puede producir una aleación idónea para los

implantes de prótesis.

La plata fina, el oro de 14 quilates, el oro blanco y el platino iridiado son aleaciones de

metales preciosos. La aleación antifricción, el latón, el bronce, el metal Dow, la plata alemana, el

bronce de cañón, el monel, el peltre y la soldadura son aleaciones de metales menos preciosos.

Debido a sus impurezas, el aluminio comercial es en realidad una aleación. Las aleaciones de

mercurio con otros metales se llaman amalgamas.

Metales alcalinos: serie de seis elementos químicos en el grupo 1 (o IA)

del sistema periódico. Comparados con otros metales son blandos, tienen

puntos de fusión bajos, y son tan reactivos que nunca se encuentran en la

naturaleza si no es combinado con otro elemento. Son poderosos agentes

reductores, o sea, pierden fácilmente un electrón, y reaccionan

violentamente con agua para formar hidrógeno gas e hidróxidos del metal,

que son bases fuertes. Los metales alcalinos son, por orden de número

atómico creciente: litio, sodio, potasio, rubidio, cesio y francio. Del francio

existen solamente isótopos radiactivos.

336


Metales alcalinotérreos: Metales alcalinotérreos, serie de seis

elementos químicos que se encuentran en el grupo 2 (o IIA) del sistema

periódico. Son poderosos agentes reductores, es decir, se desprenden

fácilmente de los electrones. Son menos reactivos que los metales

alcalinos, pero lo suficiente como para no existir libres en la naturaleza.

Aunque son bastante frágiles, los metales alcalinotérreos son maleables y

dúctiles.

Conducen bien la electricidad y cuando se calientan arden fácilmente en el aire. Los metales

alcalinotérreos son, por orden de número atómico creciente: berilio, magnesio, calcio, estroncio,

bario y radio. Sus óxidos se llaman tierras alcalinas.

METALURGIA: Es el conjunto de operaciones y procesos

cuyo objetivo es extraer los metales a partir de sus minerales. El

metal del mineral es la mena y el residuo es la ganga.

Las ¾ partes de los elementos son metálicos

encontrándose varios dentro de los minerales.

CARACTERÍSTICAS DE UN METAL

La mayoría sólidos con excepción del mercurio (líquido)

Presentan brillo metálico.

Buenos conductores de la electricidad, al tener e– sueltos.

Densidades variables Rb(baja); Au(Alta: 19,3)

UN MINERAL: Sólidos naturales inorgánicos, pudiendo ser

elementos o compuestos químicos, cuyas partículas se disponen

ordenadamente dentro de una estructura cristalina.

Ejem: diamante (carbono); grafito (carbono)

Minerales como compuestos

Calcita (bicarbonato de calcio) CaCO3 Talco (Silicato de magnesio) Mg3Si4

Yeso (Sulfato de calcio) CaSO4 . 2 H2O Pirita (Sulfuro de hierro) FeS

Las propiedades de los minerales dependen de su composición química y estructura interna.

337

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista Ejem: la pirita tiene la forma de un clodecaedrico pentagonal.

Sus propiedades físicas como el color, el brillo, la dureza y la densidad son muy variadas y

sirven para identificar al mineral.

PROPIEDADES QUÍMICAS Depende del grupo aniónico presente.

CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + CO2 + H2O

Bicarbonato Ácido Cloruro Anhídrido Agua

De calcio clorhídrico de calcio carbónico

METALURGIA DEL HIERRO Los minerales que contienen hierro, más comunes son:

Hematita Fe2O3 Trióxido de hierro Magnetita Fe3O4

Siderita Fe O3 Pinta Fe O2

En el caso del hierro la metalurgia se le conoce como siderurgia.

Método de extracción

Se usa un horno eléctrico

El agente reductor es el carbón

El fundente (sustancia que permite disminuir la temperatura de fusión) es el carbonato de calcio

Las reacciones son las siguientes:

C + O2 2 CO Fe2O3 (s) + 3 CO 2 Fe + 3 CO2 (g)

El coque arde en oxígeno produciendo el monóxido de carbono (CO) que va a reducir al hierro

obteniéndose suelto.

APLICACIONES. Lo fundamental está en la fabricación del acero (hierro con un contenido de

carbono del 0,5 – 1,5%) en proporción, resistentes a la oxidación.

METALURGIA DEL COBRE. Se encuentran en los siguientes minerales.

Calcopirita bisulfuro de hierro y cobre FeCuS2

Calcocita sulfuro de cobre Cu2S

Cuprita óxido de cobre Cu2O

Malaquita hidroxi carbonato de cobre CuCO3 (OH)2

Tetraedrita – Tenantita sal de hierro, cobre – antimonio, arsenio y azufre3 (CuFe)2 (Sb-As)4 S3

338

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista En el Perú la mayor producción de cobre es a partir de la calcopirita.

El proceso comprende las siguientes etapas:

1° Etapa TOSTACIÓN: El mineral sólido se transforma en los óxidos respectivos tanto de hierro

como de azufre. FeCuS2 (s) +O2 2 FeO(s) + 2 CuS(s)

2° Etapa SEPARACIÓN DEL HIERRO: Se separa el hierro con calcita y con cuarzo.

3° Etapa. El sulfuro de cobre pasa a ser sulfuro de cobre a una T° de 1100° C

4° Etapa. El sulfuro de cobre se convierte en cobre a través de una oxidación

El cobre obtenido es impuro, debiendo emplear la refinación electrolítica para conseguir un cobre

con una pureza del 99,9%

APLICACIÓN

* Es un conductor eléctrico * En la formación de aleaciones * En la fabricación de calderas

PLOMO

Galena Sulfuro de plomo PbS

Ceresita Carbonato de plomo PbCO3

Anglisita Sulfato de plomo PbSO4

PROCESO 1° TOSTACIÓN de la Galena

2 Pb S + 7/2 O2 (g) PbO(s) + PbSO4 (s) + SO2

Esa mezcla de óxidos se calienta para obtener un plomo líquido, el cual sale impuro, empleando la

refinación electrolítica para su purificación.

APLICACIÓN

Cañerías de agua y gas

Aleaciones como antidetonante de la gasolina

Muchos derivados se usan en la fabricación de pinturas

ZINC

Falerita o Blenda (sulfuro de zinc + sulfuro de hierro) (ZnFe) S

Smith Sonita carbonato de zinc ZnCO3

PROCESOS:

1° TOSTACIÓN de la Blenda ZnS + O2 dando un óxido de zinc

339


2 ZnS + SO2 (g) SO2 + Zn O

Zn O + H2SO4 ZnSO4 (aq) + H2O

ZnSO4 Electrólisis Zno (puro)

APLICACIÓN: Usado como revestimiento de piezas metálicas (Galvanizado)

PLATA

Cerargirita AgCl cloruro de plata

Argentita Ag2S Sulfuro de plata

METALURGIA: La mayor parte de la plata metálica se obtiene de residuos anoicos de la

refinación del cobre y el plomo. La extracción es similar a la del oro, siendo los métodos más

usados: Amalgamación (mercurio) y posterior destilación

Cianuración (empleando soluciones de cianuro de sodio y potasio)

ALEACIONES

Mezcla de 2 ó más metales efectuados por medio de la fusión formando soluciones sólidas.

Principales aleaciones:

BRONCE Cu 95% Sn 3% Zn 2%

LATÓN Cu 67% Zn 33%

ACERO

INOXIDABLE Cr 18% Ni 8% Acero 74%

ORO 18K Au 75% Ag 12,5% Cu 12,5%

SOLDADURA

COMÚN Pb 50% Sn 50%

AMALGAMA

DENTISTA Hg 70% Cu 30%

340


1 2 Ciencia grama de

METALES:

3 4

5 6 7 8

9 10 11

12 13 14 15

16 17 18

19 20

21 22 23

24 25

26 27 28

29 30 31 32

33 34 35 36 37

38 39 40

341

HORIZONTAL1. Erbio 3. Platino (inv)3. Renio – Actinio (inv) 9. Lutecio – Manganeso – Radón 10. Tercero en abundancia en la tierra13. Cerio – Yodo – Oxígeno 14. Nequie – Mercurio – Rutherfodio 16. Presente en la celestina 19. Me pertenece (fem)20. Metal fragil familia VI B22. Aleación por pulvimetalurgia24. Entrega 25. 70 % Cu + 30 % Zn26. Octavo en abundancia28. Disprosio 30. Sulfuro de plomo33. Felino con orejas punteadas35. Oxígeno – Renio – Calcio 36. Metal precioso 41. Bismuto – Iridio 42. Fabricar monedas 43. Porción de curva 44. Non 45. Antimonio (inv)

VERTICAL1. Berilio en estado puro2. Metal frágil familia VII A3. Metaloide familia III A (Silicato de magnesio)4. Mineral del Uranio 5. metal en hilos6. Aleación de cobre, estaño y zinc7. Perro 8. Dirige algo11. Metaloide negro. Familia III A12. Neón 15. Francio17. Samario 18. Cromo21. Relativo al imán23. Molibdeno 26. Metal del mineral27. El YO 29. Presente en la blenda31. Sodio – Cobre – Plomo 32. Argón – Iridio 33. Litio34. Único metal de color rojo36. Rezar 37. Enroque corto38. Me pertenece40. Lamina cornéa situadas en falanges


41 42

43 44

45

342


FAMILIA III A

Propiedades Boro B Aluminio Al Galio Ga Indio In Talio Tl

Punto de fusión °C 2300 660 29,8 156 4,49

Dureza 9,3 2,9 1,5 1,2 --

Densidad 2,4 2,7 5,93 7,29 11,85

Masa 11 27 70 115 204

Config. Electrónica [He] 2S2, 2p1 [Ne], 3s2, 3p1 [Ar] 4s2, 3d10, 4p1 [Kr] 5s2, 4d10, 5p1 [Xe] 6s2, 4f14, 5d10, 6p1

El Boro está en forma de borax: Na2B4O7 .10 H2 en un 3 x 10–4 %

El Aluminio se encuentra como bauxita: Al2O3 .2H2O, criolita Na3AlC6 en un 8,13%

El Galio, el Indio y el Talio están acompañados de otros minerales como blenda ZnS

BORO

Existe en forma cristalina, la más usual es la romboédrica donde los átomos de boro se sitúan en

los vértices de un icosaedro, dando una estructura compacta.

Su propiedad o metálica es consecuencia de su tamaño pequeño.

Color negro, no se encuentra libre n la naturaleza. Se combina con la mayor parte de elementos.

Se utiliza como componente de aleaciones de elevada dureza.

El borano se utiliza para la fabricación de vidrios especiales. El perborato de sodio como

blanqueador de detergentes y el ácido bórico, como desinfectante.

ALUMINIO

Sólo se encuentra como compuesto en bauxita y por electrólisis en criolita. Fundida se obtiene.

Es un metal dúctil y maleable.

343

B2

Al3

III A

III A


Son livianos, buenos conductores de calor. Color blanco planteado.

Tercer elemento en orden de abundancia en la tierra (8%)

Se combina rápidamente con el oxígeno, formando una capa superficial de óxido (pasivación)

que lo protege, por lo cual se usa en ventanas por su resistencia a la corrosión.

Empleado en la construcción de medios de transporte (barcos, trenes, aviones, autos) en la

construcción de cables y condensadores, en sierras, taladros, utensilios domésticos, en la construcción

de fundiciones. En pinturas para evitar la corrosión.

Corindón Al2O3

Sustancia más dura después del diamante, insoluble en agua, ácidos y bases.

Forma el Rubí Al2O3 ; el Zafiro que contiene Fe2+ ; Fe3+ y Ti4+

Esmerilo usado como abrasivo.

Bauxita Al2O2 . 2H2O

A partir de este compuesto se produce aluminio a nivel industrial por el proceso Hall – Here oult

GALIO

Metal blanco plateado. Asociado a la blenda (ZnS) y la bauxita.

Es un metal duro y frágil con bajo punto de fusión (30,15° C)

Se mantiene líquido hasta los 2000° C, usado en termómetros a altas temperaturas.

Usado como semiconductor en forma de arseniuro de galio (Ga As)

Usado en células fotovoltaicas y diodos de emisión luminosa.

Usado en la producción de imanes, en combinación con gadolinio, hierro, itrio, litio y magnesio.

INDIO

Metal plateado, dúctil y maleable. Asociado a la blenda.

Muy fundido en la naturaleza en pequeñas concentraciones.

344

Ga4

In5

III A

III A


Usado en la fabricación de cojinetes antifricción confiriéndoles dureza, mayor poder

lubricante y elevada resistencia mecánica.

Usado en la fabricación de semiconductores, construcción de espejos resistentes.

TALIO

Abundante en la naturaleza en bajas concentraciones.

Presente en las rocas ígneas, en meteoritos, plantas, agua de manantial.

Metal blanco grisáceo de elevada densidad y alta maleabilidad.

Forma aleaciones con muchos metales para uso concreto.

El sulfato de talio se usa como raticida.

Se usa en electrónica. Se asemeja al plomo en algunas propiedades.

EVALUACIÓN

01. .............................. es el 3er elemento en abundancia en la tierra pero sólo se encuentra en un

compuesto............................ obteniéndose por electrólisis en........................ fundida

a) aluminio – bauxita – criolita b) aluminio – borax – criolita c) boro – bauxita – borax

d) galio – blenda – criolita e) aluminio – criolita – bauxita

02. …………………….. utilizado en la fabricación de vidrios especiales y es un derivado

del........................ que es de color negro, usado en aleaciones de..................... dureza.

a) Galio – corindón – poca b) borano – boro – elevada c) corindón – aluminio – baja

d) bauxita – aluminio – elevada e) perborato de sodio – boro – alta

03. El aluminio compuesto......................... luego del diamante es lo más duro forma......................

Al2O3 y..................... con Fe2+, Fe3+ y T4+

a) bauxita – zafiro – rubi b) corindón – rubi – esmeralda c) corindón – rubi – zafiro

d) criolita – perla – rubi e) borax – esmeralda – zafiro

4. ........................... su sulfato se usa como raticida, tiene elevada............................. y

alta................................... formando láminas.

345

Tl6

III A

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista a) indio – densidad – ductibilidad b) galio – densidad – ductibilidad

c) boro – dureza – maleabilidad d) talio – densidad – maleabilidad

e) aluminio – punto de fusión – maleabilidad

5. Relacionar:

a) Galio ( ) se combina con el oxígeno dando una capa superficial evitando la corrosión. a) b,c,d,a,e

b) Indio ( ) presente en forma cristalina, de color negro, no está libre en la naturaleza. b) d,a,b,c,e

c) Talio ( ) metal duro y frágil usado en células fotovoltaicas y diodos luminosos. c) c,b,d,e,a

d) Aluminio ( ) presente en rocas ígneas, meteoritos, agua de manantial. d) b,d,a,c,e

e) Boro ( ) usado en la construcción de espejos resistentes y semiconductores. e) d,e,a,c,b

6. CORINDÓN: _________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________

7. ZAFIRO: ____________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________

8. BAUXITA: ___________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________

9. Dar 06 propiedades de: (investigar su uso y origen – cuaderno) Dibujar sus derivados.

a) BORO:

* __________________________________ * __________________________________

* __________________________________ * __________________________________

* __________________________________ * __________________________________

b) ALUMINIO:

* __________________________________ * __________________________________

* __________________________________ * __________________________________

* __________________________________ * __________________________________

c) GALIO:

* __________________________________ * __________________________________

* __________________________________ * __________________________________

* __________________________________ * __________________________________

d) INDIO:

* __________________________________ * __________________________________

* __________________________________ * __________________________________

346


* __________________________________ * __________________________________

e) TALIO:

* __________________________________ * __________________________________

* __________________________________ * __________________________________

* __________________________________ * __________________________________


10. Averiguar la importancia de los elementos de la familia III A y su empleo en la vida diaria

GRUPO IV

Carbono C Silicio Si Germanio Ge Estaño Sn Plomo Pb

Potencial de

ionización

1° 11,26

2° 24,38

3° 47,84

4° 64,48

8,15

16,34

33,46

45,13

7,88

15,93

34,24

45,7

7,33

14,63

30,6

39,6

7,42

15,03

32,0

42,3

Conf.

Electrónica

[He], 2s2, 2p2 [Ne], 3s2, 3p2 [Ar], 4s2, 3d10,

4p2

[Kr], 5s2, 4d10,

5p2

[Xe], 6s2… 6p2

Carga/valencia +2, +4 +4 +4 +2, +4 +2, +4

Peso atómico 12 28 73 119 207

Abundancia en

la corteza gr/Tn

320 277,200 2 3 15

PROPIEDADES * Presentan una variedad de formas alotrópicas y sus propiedades están de

acuerdo a cada variedad.

El carácter no metálico es acentuado en el carbono hasta el estaño cristaliza con estructura de

tipo diamante.

El plano posee estructura en aglomeración compacta con propiedades metálicas acentuadas.

El silicio es después del oxígeno el más abundante en la corteza, mientras que el Germanio, el

Estaño y el Plomo son relativamente escasos.

347

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista De acuerdo a su configuración todos forman fácilmente derivados tetravalentes que serán

tetraédricos, no obstante los más pesados forman compuestos estables con valencia –2.

El silicio y el Germanio son semiconductores, mientras que el plomo, el estaño y el carbono

(grafito) son excelentes conductores de la electricidad.

El carbono y el silicio tienen características no metálicas.

El estaño y el plomo tienen características metálicas.

El germanio es un metaloide (metal o no metal)

El germanio, el estaño y el plomo no reaccionan con soluciones básicas.

Elemento Forma Alotrópica Propiedad Distancia de Inicio a Inicio

Carbono

Diamante

Grafito

Grafito blanco

d = 351 g/cc

d = 2,22 g/cc

d = 2,8 g/cc

(dist G – c) = 1,54 A°

(dist c – c) = 1,541 A°

Silicio Diamante d = 2,32 g/cc (Si – Si) = 2,34 A°

Germanio Diamante d = 5,38 g/cc (Ge – Ge) = 2,44 A°

Estaño

Estaño gris

Estaño blanco

Estaño

d = 5,75 g/cc

d = 7,31 g/cc

d = 6,55 g/cc

(Sn – Sn) = 2,81 A°

PlomoEmpaquetamiento

cúbico compactod = 11,48 g/cc (Pb – Pb) = 3,50 A°

CARBONO

* Es la base atómica de la materia viva (50%)

Es tetravalente (4 enlaces) por hibridación del tipo Sp3 (1 enlace),

Sp2 (doble enlace) y Sp (triple enlace)

Tiene hibridación Sp3 6C12 = 1s2, 2s2, 2sp2

x x |

x C – C –

348

2IV A


x S Px Py Pz Sp3 Sp3 Sp3 Sp3 |

Tiene hibridación Sp2

H H

| |

H – C = C – H

S Px Py Pz Sp2 Sp2 Sp2 Eteno

Tiene hibridación Sp

H – C C – H

S Px Py Pz Sp Sp Sp Etino

Tiene auto saturación con el hidrógeno formando hidrocarburos.

Se divide en 2 formas alotrópicas:

DIAMANTE. Se emplea orbitales Sp3 para un enlace sigma .

Resiste a acciones mecánicas o térmicas por su alta energía de enlace C – C que forman la red

cristalina, posee por eso alta dureza (10 en la escala de Mohs)

Alto punto de fusión (3 500° C aprox.). Bajo coeficiente de dilatación térmica.

Químicamente inerte, es insoluble.

A T° mayor de 800° C arde lentamente: C diamante + O2 CO2

GRAFITO. Constituido por láminas plantas de átomos de carbono donde cada átomo esta

unido a otros 3 a distancias de 1,42 A°.

Hay enlaces del tipo Sp2, unidos por fuerzas de Vander Walls.

Hay 2 modificaciones la hexagonal y romboide.

Absorben radiaciones visibles por eso es su color negro y opaco, también las emite.

Es resistente al ataque químico pero puede formar compuestos en algunos casos.

PRINCIPALES COMPUESTOS

1. Dióxido de Carbono. Gas más denso que el aire, incoloro, olor penetrante.

Retiene calor de la superficie (efecto invernadero), en gaseosas, hielo seco.

349

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista 2. Monóxido de Carbono.

* Gas incoloro, inodoro. * Punto de fusión –207° C, ebullición a –90° C

* Poco soluble el agua * Muy tóxico, se combina con la hemoglobina.

* Arde en el aire dando CO2 * Puede reaccionar con halógenos dando carbonilos.

3. Ácido Fórmico HCOOH

Líquido incoloro de olor penetrante, funde a 8,43° C. Muy soluble.

Propiedades reductoras. Presente en el cuerpo de las hormigas.

Ebullición a 100,6° C.

4. Ácido Oxálico. Se obtiene de formiatos por calentamiento.

VARIEDADES AMORFAS

NATURALES * Antacita (90-96% de carbono)

Lignita (55 – 75% de carbón)

Hulla (75 – 92% de carbono – carbón de piedra – mineral)

Turba (45 – 55% carbón de fuentes vegetales)

ARTIFICIALES

Carbón de leña (destilación seca de la madera)

Carbón de retorta (carbón que queda en las paredes de la retorta en la destilación de la hulla)

Carbón animal (carbón combinado en productos de división de cuerpos de animales)

Coque (residuo de destilación de la hulla)

Negro de humo (deriva de la combustión incompleta de numerosos compuestos orgánicos)

SILICIO

6to en abundancia en el universo y 2° en la tierra.

El sílice es componente principal de los cristales.

Se encuentra aproximadamente en un 26% en la corteza terrestre, bajo la forma de

compuestos oxigenados, el más importante es el dióxido de silicio SiO2, semiconductor.

El SiO2 es estable frente al agua y todos los ácidos excepto el ácido fluorhídrico.

350

3IV A

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista SiO2 + 4 HF F4 Si + 2 H2O

Tetrafluoruro de silicio

Es atacado por las bases. SiO2 + 2 NaOH Na2 SiO3 + H2O

Silicato de sodio

GERMANIO

* Metal muy frágil de superficie brillante y color gris Raro en la naturaleza.

Es atacado por los ácidos oxidantes formando el dióxido de germanio.

GeO2 + 2 C Ge + 2 CO

Usado como semiconductor. Presente como sulfuro asociado al Zinc (Blenda)

Es destinado a la preparación de elementos ópticos para dispositivos espectroscópicos de luz

infrarroja.

ESTAÑO

(Stannum) Sn : polvo gris con propiedad de semiconductor.

Sn : blanca plateada

Presente en la hojalata como protector del hierro y láminas de acero (banda estañada)

Se encuentra en el dióxido de estaño (casiterita) y de ahí por reducción se obtiene estaño

metálico. SnO2 + 2 C Sn + CO

Se disuelve en varios ácidos y soluciones acuosas de álcalis. El SnS2 usado en el dorado de

madera.

Presente en numerosas aleaciones como el bronce, soldaduras.

El dióxido de estaño es un agente oscurecedor de esmaltes vítreos usado como abrasivo en el

pulido de granito.

PLOMO Plumbum

351

Ge

4

Sn

Pb

IV A


* Metal muy blando y dilatable, funde a 327° C, hierve a 1750° C.

Color gris ate, blanco azulado brillante. Uno de los principales contaminantes atmosféricos.

Usado como conductor en las tuberías, en fabricación de electrodos para acumuladores eléctricos

Se encuentra en la naturaleza como sulfuros, el principal mineral es la Galena (PbS), Cerusita

(PbCO3) y la Anglesita (PbSO4)

La absorción de plomo causa intoxicaciones peligrosas (saturnismo) desactivando enzimas que

sintetizan la hemoglobina.

Se oxida fácilmente en la superficie (PbO)

Usado en la construcción de aparatos químicos, en la fabricación de peltre y como material

protector de las radiaciones. Un derivado orgánico suyo el tetraetilo de plomo, es utilizado como

aditivo antidetonante como la gasolina.

EVALUACIÓN

1) _______________ es el 2do en abundancia en la corteza terrestre y junto al ____________

son semiconductores.

a) Germanio – carbono b) carbono – silicio c) silicio – germanio d) silicio – estaño e) plomo – silicio

2) Por su configuración todos son.......................... al formar fácilmente

derivados..........................

a) poliédricos – trivalentes b) tetraédricos – pentavalentes c) pentaedricos – tetravalentes

d) tetraédricos – polivalentes e) tetraédricos – tetravalentes

3) El carbono como _____________ junto al estaño y el ________________ son excelentes

conductores de la electricidad.

a) grafito – plomo b) diamante – silício c) grafito – germânio d) diamante – plomo e) grafito – silicio

4) El carbono y _____________ son no metálicos mientras el plomo y el __________ tienen

características metálicas.

a) germanio – estaño b) silicio – estaño c) estaño – germanio d) estaño – silicio e) germanio – silicio

5) _____________es metaloide y junto al estaño y _______________ no reaccionan con

soluciones básicas.

a) carbono – plomo b) plomo – germânio c) germanio – silício d) germanio – plomo e) plomo – carbono

352

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista 6) DIAMANTE:________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

7) HULLA:____________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

8) GRAFITO:__________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

9) ANFÓTERO:________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

10) Dar 06 características fundamentales del Carbono:

* _________________________________ * __________________________________

* _________________________________ * __________________________________

* _________________________________ * __________________________________

7) Dar 06 características del Silicio: (origen y usos con dibujos – cuaderno)

* _________________________________ * __________________________________

* _________________________________ * __________________________________

* _________________________________ * __________________________________

8) Dar 06 características del Germanio: (origen y usos con dibujos – cuaderno)

* _________________________________ * __________________________________

* _________________________________ * __________________________________

* _________________________________ * __________________________________

9) Dar 06 características del Estaño: (origen y usos con dibujos – cuaderno)

* _________________________________ * __________________________________

* _________________________________ * __________________________________

* _________________________________ * __________________________________

10) Dar 06 características del Plomo: (origen y usos con dibujos – cuaderno)

* _________________________________ * __________________________________

* _________________________________ * __________________________________

* _________________________________ * __________________________________

11) Marcar verdadero o falso:

353

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista a) El carbono es un bioelemento que al ser tetravalente da estabilidad al ser vivo (V) (F)

b) El carbono se auto satura al llenar sus 4 enlaces con hidrógenos (V) (F)

c) El carbono tiene 3 hibridaciones Sp3 (simple), Sp2 (doble), Sp(triple) (V) (F)

d) El dióxido de carbono retiene calor de la superficie dando “efecto invernadero” (V) (F)

a) VVVV b) VFVV c) VVVF d) FVVV e) FFVV


a) La forma alotrópica del silicio es el grafito blanco (V) (F)

b) El silicio es el 3° en abundancia en la corteza terrestre (26%) (V) (F)

c) El silicio es atacado por las bases, siendo estable en el agua (V) (F)

d) El silicio es inestable frente al ácido fluorhídrico HF (V) (F)

a) FFFV b) VFVF c) FFVV d) VFFV e) VVFF


a) El germanio es un metal frágil, brillante, presente en la blenda (V) (F)

b) El germanio es destinado en la preparación de elementos ópticos (V) (F)

c) El estaño tiene un empaquetamiento cúbico compacto (V) (F)

d) El estaño se presenta en aleaciones como el bronce y soldadoras (V) (F)

a) VFVF b) VVFF c) FVVF d) VVVF e) VVFV


a) El plomo es un metal muy duro y tiene 3 formas alotrópicas (, , ) (V) (F)

b) El plomo se presenta en la hojalata como protector del hierro (V) (F)

c) La absorción del plomo no es dañina activando enzimas (V) (F)

d) El plomo es un agente oscurecedor de esmaltes vítreos (V) (F)

a) FVFV b) FFFF c) FFFV d) VFFV e) FFVF


15. Averiguar la importancia de los elementos de la familia IV A y su empleo en la vida diaria

354


GRUPO V A

Propiedades Nitrógeno N Fósforo P Arsénico As Antimonio Sb Bismuto Bi

N° atómico 7 15 33 51 83

Conf. Electrónica [He], 2S2, 2P3 [Ne], 3S2, 3p3 [Ar] 4s2, 3d10,4p3 [Kr] 5s2, 4d10,

4p3

[Xe] 6s2 …6p3

Fórmula molecular N2 P4 P2 As4 As2 Sb4 Sb2 Bi2 Bi

Densidad g/cc 0,8792 1,8232(blanco) 5,7 (metálico) 6,58 (metálico) 9,8

Punto fusión °C -210 44,1 814,5 630,5 271

Punto ebullición °C -195,8 280,5 610 1380 1450

Estado de

oxidación

3,2,4,5 (

1,2)

3,2,4,5 3,4,5 +3,5 +3,5

Estado natural Son todos relativamente comunes bajo forma de sales, nitratos y nitritos, en el

caso del nitrógeno.

El nitrógeno en la naturaleza se encuentra en un 71%.

El fósforo se encuentra bajo la forma de minerales siendo el más común la fosforita o fosfato

tricalcico Ca3 (PO4)2

El arsénico y bismuto se encuentran en minerales acompañados con la plata.

El bismuto se puede encontrar al estado natural en pequeñas cantidades, también en

minerales siendo los más comunes la bismutita y la bisnita.

NITRÓGENO

x x x x

355

2

V A

* Se puede presentar en tres estados: en el sólido a baja

Temperatura presenta forma cúbica y hexagonal.


xNx __xNx N N x________x

Es un gas relativamente inerte a la mayoría de reactivos en condiciones normales.

Gas incoloro, inodoro, muy poco soluble en agua.

Es químicamente inactivo a temperatura ordinaria.

No es comburente ni combustible.

No es venenoso, es una molécula diatómica.

Estable por la presencia de un triple enlace.

COMPUESTOS:

AMONIACO N2 + 3 H2 2 NH3

H H

x x x x

xNx

x

H

+

Reacciona con todos los ácidos para dar sales de amonio: NH3 + H+ NH4

NH3 + HCl (aq) NH4Cl Cloruro de amonio

NH3 + HNO3 NH4NO3 Nitrato de amonio

NH3 + H2SO4 (NH4)2 SO4 Sulfato de amonio

FÓSFORO * Elemento no metálico.

A menos de 700° C es P4, si es mayor de 700° C es P2

Está combinado

Cuando llega a 1700° C es P monoatómico.

356

3

Gas incoloro, de olor penetrante, produce lágrimas, soluble en agua, punto de fusión es –77°C, punto de ebullición –33.4°C.

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista Al condensarse el vapor de fósforo se presenta como un sólido blanco tetraatómico.

Es alotrópico, el más común es el blanco de consistencia ceria (cera) y se vuelve amarillo

cuando se pone a la acción de la luz.

Tiene 2 formas cristalinas el alfa y el beta.

Funde a los 44° C, pero se inflama los 60° C (se debe conservar en agua)

Se oxida con el vapor del agua dando luminosidad azulada (fosforescente), siendo muy

venenoso, produciendo quemaduras en la piel, combinándose con los halógenos dando gran

cantidad de luz y calor.

El fósforo violeta es intermedio entre el blanco y el rojo P4 blanco

240–P. Violeta 400– P. Rojo

260°C 500°C

El fósforo rojo es más estable y no es venenoso.

ÓXIDO FOSFÓRICO P4 + 5 O2

Sólido de color blanco, formado al arder el fósforo con exceso de oxígeno.

Su propiedad más importante es la capacidad de reaccionar con agua dando ácidos:

P2O5 + H2O H2P2O6 Metafosfórico

P2O5 + 2 H2O H4P2O7 Pirofosfórico

P2O5 + 3 H2O H6P2O8 Ortofosfórico

ARSÉNICO

* Semimetálico. En la naturaleza está en estado elemental.

En minerales con sulfuros: arsenopirita (FeAsS), orpimento (As2 S3)

Gas muy venenoso de olor amargo [Realgar (As4S4), cobaltina (CoAs S)]

Hay 3 formas alotrópicas: As gris: estable, con brillo metálico; As amarillo: transparente, blando

como la cera, y el As amorfo de color negro.

Usado en semiconductores, aleaciones con plomo y antimonio, preparación de insecticidas y

fármacos (Salvarsan = sífilis), se acumula en el hígado, riñones y piel. Cancerígeno a elevada

357

4

V A

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista concentración.

ANTIMONIO

* Poco abundante en la naturaleza.

Bajo la forma de estibina Sb2S3, forma aleaciones con los metales.

El óxido de antimonio Sb2O3 se emplea en la decoloración del vidrio, componente de cerámicos

y en galvanotecnia. El Sb(SO4)3 en explosivos y auxiliar textil.

El SbF3 para esmaltes, el SbS3 en pirotecnia, fabricación de cerillas y pigmentos.

BISMUTO

* Metal de color blanco osado, reluciente, duro y frágil. Usado en

aleaciones con estaño y cadmio para sensores de temperatura; en alarmas

de incendio y catalizadores en producción de resinas acrílicas.

Usado en medicina como antiséptico y gastroprotector. Líquido usado en reactores nucleares.

EVALUACIÓN

1) Marcar verdadero o falso

a) El nitrógeno es un gas por eso es diatómico para su estabilidad (V) (F)

b) El nitrógeno tiene 2 enlaces y 1 enlace siendo estable (V) (F)

c) El nitrógeno sólido presenta forma cúbica y hexagonal (V) (F)

d) El nitrógeno es comburente (permite arder) y combustible (V) (F)

a) VVFF b) VFVF c) FVVF d) VFFV e) VVVF


a) El fósforo es metálico y se encuentra en estado libre (V) (F)

b) El fósforo presenta alotropía de color blanco, violeta y rojo (V) (F)

c) Cuando el fósforo se oxida dando luminosidad es muy venenoso (V) (F)

358

5

6

V A

V A


d) El fósforo rojo es inestable y muy venenoso dando gran calor (V) (F)

a) FVVF b) VFFV c) FVFV d) VFVF e) VVFF


a) El arsénico es un gas venenoso muy amargo. (V) (F)

b) El arsénico gris es transparente, blanco como la cera. (V) (F)

c) El arsénico es usado en aleaciones con plomo y antimonio. (V) (F)

d) En bajas concentraciones el arsénico es cancerígeno. (V) (F)

a) VFFF b) VFVF c) FVFV d) FFVV e) VVVF

4) ESTIBINA

a) Arsénico

b) Bismuto

c) Fósforo

d) Antimonio

e) Nitrógeno

5) ORPIMENTO

a) Nitrógeno

b) Fósforo

c) Arsénico

d) Antimonio

e) Bismuto

6) BISMUTO : ANTISÉPTICO

a) Arsénico : insecticidas

b) Nitrógeno : medicina

c) Fósforo : gastroprotector

d) Antimonio : fármacos

e) Bismuto : explosivos

7) El nitrógeno sólo a baja temperatura presenta forma_____________ y_________________

a) Cúbica –pentagonal b) cúbica – hexagonal c) poliédrica – octogonal

d) pentagonal – poliédrica e) cúbica – poliédrica

8) El nitrógeno es estable por la presencia de_________ enlace, siendo un gas___________ a

la mayoría de reactivos.

a) Doble – activo b) triple – activo c) triple – inerte d) doble – inerte e) simple – activo

9) El fósforo a menos de 700° C es_______________ y si es mayor es___________________

a) Triatómico – diatómico b) tetraatómico – triatómico c) diatómico – triatómico

d) tetraatómico – diatómico e) monoatómico diatómico

10) El fósforo más común es el______________ que se pone____________ a la acción de la luz

a) Blanco – amarillo b) violeta – blanco c) rojo – amarillo d) blanco – violeta e) amarillo – blanco

11) El arsénico________ es amorfo, el_________es estable y el_____________ es transparente

a) Gris, amarillo, negro b) negro, gris, amarillo c) amarillo, negro, gris

d) gris, negro, amarillo e) amarillo, gris, negro

359

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista 12) El bismuto es usado en aleaciones con___________________ y _____________________

a) antimonio – plomo b) estaño – calcio c) plomo – hierro d) cadmio – cobre e) estaño – cadmio

13) COMBURENTE :______________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

14) COMBUSTIBLE : _____________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

15) ALOTROPÍA : _______________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

16) Dar 06 características del nitrógeno:

* _______________________________ * __________________________________

* ______________________________ * __________________________________

* ______________________________ * __________________________________

17) Dar 06 características del fósforo:

* ______________________________ * __________________________________

* ______________________________ * __________________________________

* ______________________________ * __________________________________

18)Investigar sobre el uso que actualmente se le da a: (origen, dibujos de sus derivados y usos)

Arsénico Antimonio Bismuto Fósforo Nitrógeno

ANFÍGENOS GRUPO VI A

PROPIEDADES Oxígeno Azufre Selenio Telurio Polonio

Conf. Electrónica [He], 2s2,

2p4

[Ne], 3s2, 3p4 [Ar], 4s2, 3d10,

4p4

[Kr], 5s2, 4d10,

5p4

[Xe] 6s2, 4f14,

5d10, 6p4

Electronegatividad 3,5 2,6 2,5 2,1 1,76

360

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista Isótopos estables 16,17,18 32,33,34,36 74,76,77

78,80,82

120,122,123,124

125,126,128,130

Punto de fusión 54,8 388,2 494 722,7 527

Punto de ebullición 90,2 717,2 958 1261,2 1235

Densidad 1,4 2,8 4,8 6,24 9,2

Volumen 14 15,4 16,5 20,45 22,8

II. ESTADO NATURAL

Oxígeno : Elemento con mayor difusión en la superficie terrestre. Se diferencia en

propiedades químicas por su electronegatividad.

Gas incoloro, inodoro e insípido, poco soluble en agua y muy soluble en soluciones orgánicas;

oxidante del resto de elementos (menos de los gases nobles)

Es estable como monoatómico (mata microbios), buscando su estabilidad como O2 y su forma

alotrópica O3 (ozono), O4 ozozono.

OBTENCIÓN:

A nivel industrial se obtiene por destilación fraccionada de aire líquido a –200° C

Se saca del agua por electrólisis 2 H2O E.C 2 H2 + O2

En laboratorio con el clorato de potasio

2 KClO3 (5) 2 KCl + 3 O2

MnO2 KCl + KClO4 + O2

Catalizador Cloruro perclorato

Gas comburente: permite que ara el fuego, a elevada temperatura es peligroso.

Azufre : En estado libre se halla en los yacimientos cercanos a los volcanes.

En forma combinada está como sulfuro en los minerales como:

Disulfuro de hierro FeS2 (pirita), Sulfuro de cobre CuS; (calcopirita)

Sulfuro de plomo PbS (Galena), Sulfuro de Zinc ZnC (blenda)

361

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista En su estado natural es sólido al ser extraído de yacimientos mineros por el

método FRESH, en agua sobrecalentada.

Color amarillo limón, inodoro, quebradizo, mal conductor del calor y la electricidad.

Na2S2O3 + HCl S0 + SO2 + NaCl + H2

H2S + I2 (9) S0 + HI

Selenio, Telurio y Polonio. Relativamente raros, se les encuentra

frecuentemente acompañando a los minerales de sulfuro bajo la forma de seleniuros y

telururos. El polonio es un elemento radiactivo y se halla en minerales de uranio.

PRINCIPALES COMPUESTOS DEL AZUFRE

SULFURO DE HIDRÓGENO: H2S

Soluble en agua y la solución resultante tiene carácter ácido (sulfhídrico)

punto de fusión -85,6° C

punto de ebullición -60,75° C * Gas de olor nauseabundo y tóxico

Propiedades químicas:

Es un agente reductor como gas H2S (9) + I02 2 HI-1 + S

-El yodo se reduce gracias al H2S

-El azufre precipita por ser coloidal

Puede reaccionar con el HNO3 3 H2S + 2 HNO3 3 S + 2 NO + 4 H2O

Con el O2 arde para dar azufre y agua.

2 H2S + O2 2 S + 2 H2OCombustión incompleta (deficiencia de O2)

2 H2S + 3 O2 2 SO2 + 2 H2OCombustión completa (buena cantidad de O2)

Compuestos Oxigenados. Tendrán azufre y oxígeno. Son compuestos inestables.

SO Monóxido de azufre (1 milésimo de segundo)

S2O Inestable S2O3 Inestable SO2 ; SO3 ; S2O7 Inestable

DIÓXIDO DE AZUFRE: SO2

Gas incoloro -Densidad: 1,46 g/ml; -Ebullición –10°C; -Fusión –75,46° C

362


SO2 18 e–

S S

O O O O

Presenta el fenómeno de resonancia (diferente forma de pones una estructura sin poder

identificar la verdadera)

Soluble en agua SO2 + H2O H2 SO3 (ácido sulfuroso)

SO2 + H2O H+ + HSO3

H2SO3 + H2O H+ + SO3

El ácido sulfuroso no tiene existencia real existiendo en iones.

TRIÓXIDO DE AZUFRE: SO3

En estado gaseoso existe como sustancia monomera.

Presenta estructura resonante.

O O O

S S S

O O O O O O

En agua reacciona vigorosamente dando ácido sulfúrico SO3 + H2O H2SO4

Transforma a muchos óxidos en sulfatos CaO + SO3 CaSO4

Agente Oxidante deja a muchos halógenos libres (excepto los haluros correspondientes)

363


2 NaCl + SO3 Cl2 + Na2SO3

ÁCIDO SULFÚRICO: H2SO4

El de mayor importancia y mayor número de aplicaciones.

Cuando es puro, es un líquido de aspecto aceitoso, incoloro e inodoro, ávido de agua.

Densidad: 1,84 g/ml

Soluble en agua con gran elevación de temperatura (exotérmica)

Ácido muy energético, cáustico y corrosivo, carboniza las sustancias orgánicas debido a su

poder deshidratante.

Ataca a la mayoría de los metales liberando H2 si es diluido y concentrado libera SO2

Ebullición a 338° C actuando sobre sales que vienen de ácidos fuertes.

Estructura:

H = 1 x 2 = 2 e– H

S = 6 x 1 = 6 e–

O

O = 6 x 4 = 24 e – O S O

32 e–

O

H

SELENIO Es un semi metal. Se encuentra en estado nativo, con azufre nativo

y telurio. Es un semiconductor.

364

4

VI A

Aplicación:Empleando en la preparación de grasas y

aceites comestibles.En la refinación de los derivados del petróleo.En la preparación de gases industriales.En la industria de los explosivos, de los abonos

químicos, de la curtidumbre y colorantes.En la obtención de ácidos minerales.

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista Se presenta en cinco formas alotrópicas: tres cristalinas (una gris y dos rojas), una amorfa (roja)

y una vidriosa (negra).

Sus compuestos son muy tóxicos si se ingieren.

Se concentra en los riñones, en el bazo y en el hígado.

Se usa en la industria electrónica (fotocélulas), como inhibidos de aceites lubricantes, en la

industria de vidrio, en la cerámica y en los barnices.

TELURIO * Semimetálico, se encuentran ocho isótopos estables y veinticinco

radioactivos. Semiconductor.

Se encuentra como teluros asociado al oro, la plata, el cobre y níquel.

Sólido de color blanco grisáceo, frágil, puede pulverizarse.

Usado como aditivo de acero en la fundición. Sus derivados se usan como agentes

vulcanizados para el caucho. Color azul y marrón al vidrio.

POLONIO * Metal blanco plateado, brillante.

Extremadamente raro. Similar al telurio.

Radioactividad mil veces superior al radio.

Obtenido en transmutaciones de núcleos en reactores nucleares.

Su isótopo Po-210 es usado como fuente de calor para baterías eléctricas para los satélites.

EVALUACIÓN

1)ANFÍGENOS: ________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

2)BLENDA:____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

3)GALENA: ___________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

365

6 Po

5

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista 4)RESONANCIA:________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

5) Marcar verdadero o falso a) FFVV

a) El oxígeno tiene mayor difusión en la superficie terrestre (V) (F) b) VFVF

b) El oxígeno monoatómico permite la formación del ozono (V) (F) c) VVFF

c) El oxígeno es muy soluble en soluciones orgánicas (V) (F) d) VFFV

d) El oxígeno oxida a los gases nobles produciendo energía (V) (F) e) FVVF


a) El azufre en estado libre se ubica en yacimientos cercanos a volcanes (V) (F)

b) El azufre se extrae con agua caliente por el método fresh (V) (F)

c) El azufre es mal conductor de calor y la electricidad (V) (F)

d) El ácido sulfúrico es muy usado en la industria y es corrosivo (V) (F)

a) VVVF b) VFVV c) VFFV d) VVVV e) FVVV

7) OXÍGENO

a) mayor difusión en la tierra

b) soluble en soluciones orgánicas

c) diatómico – estable

d) monoatómico – desinfectante

e) todas anteriores

8) AZUFRE

a) conduce calor

b) anaranjado

c) presente en blenda

d) resistente

e) conduce electricidad

9) POLONIO

a) muy radioactivo

b) gaseoso

c) forma vidrios

d) usado en el acero

e) sin brillo

10) TELURIO

a) batería de satélite

b) 8 isótopos estables

c) concentrado en el bazo

d) método fresh

e) electrólisis

11) SELENIO 12) Relacionar

366

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista a) 5 alotrópicos a) Polonio ( ) 5 formas alotrópicas, muy tóxico al ingerirse

b) en fotocélulas b) Telurio ( )amarillo limón, inodoro y quebradizo

c) en barnices c) Oxígeno ( )obtenido en transmutación nucleares

d) es semimetal d) Selenio ( )difiere de la familia por su electronegatividad

e) todas anteriores e) Azufre ( )8 isótopos estables y 25 radioactivos

a) b, c, d, e, a b) e, d, c, a, b c) c, b, d, a, c

d) d, e, a, c, b e) e, d, a, c, b

13) El._______________ es el O3 y el_________________ es el O4

a) ozozono – ozono b) ozono – ozozono c) oxígeno – ozono

d) ozono – oxígeno e) ozozono – oxígeno

14) El_______________ es un gas comburente permitiendo que ardan los________________

a) Selenio – combustible b) oxígeno – metales c) oxígeno – combustibles

d) polonio – semimetales e) telurio – radioactivos

15) El polonio es mil veces más radioactivo que el____________ donde su____________Po-

210 se usa como pilas de satélites.

a) uranio – isótono b) radio – isóbaro c) plutonio – isótopo

d) radio – isótopo e) uranio - isóbaro

16) Relacionar

f) Pirita ( ) FeS2

g) Galena ( ) H2S

h) Blenda ( ) PbS

i) Sulfhídrico( ) ZnS

a) b, c, d, a b) c, a, b, d c) d, c, b, a

d) a, d, b, c e) b, a, d, c

17) Relacionar:

a) SO2 ( ) diluido libera H2 y concentrado SO2

b) H2S ( ) transforma óxidos en sulfatos

c) SO3 ( ) gas nauseabundo y tóxico

d) H2SO4 ( ) presenta resonancia, incoloro

a) c, d, b, a b) d, c, a, b c) b, d, c, a

d) c, a, b, d e) d, c, b, a

18) Dar 06 características del oxígeno:

* _________________________________ * __________________________________

* _________________________________ * __________________________________

* _________________________________ * __________________________________

367

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista 19) Dar 06 propiedades del ácido sulfúrico:

* _________________________________ * __________________________________

* _________________________________ * __________________________________

* _________________________________ * __________________________________

En el cuaderno:

20) Investigar el uso de los derivados del azufre (importancia en la industria)

21) Investigar sobre la importancia del oxígeno para la vida.

22) Investigar algo sobre el telurio, selenio y polonio.

23) Averiguar algo sobre los que descubren estos elementos.

24) ¿Cómo ayuda el ozono al medio Ambiente?

LOS HALÓGENOS

GRUPO VII A

I. ESTADO NATURAL Y OCURRENCIATodos se encuentran en la naturaleza bajo la forma de

compuestos. Su abundancia en la corteza terrestre es la siguiente:

FLUOR CLORO BROMO YODO ASTATO

0,06% – 0.0907% 0.031% – 0.05% 0.001% 0.001% Isótopos con

vida cortaCaF2 – fluorita Cloruros NaCl,

KCl

KBr, MgBr2 NaIO3 – NaIO4

II. PROPIEDADES

Características F Cl Br I At

Configuración

Electrónica

[He], 2s2,

2p5

[Ne], 3s2,

3p5

[Ar], 3d10, 4s2,

4p5

[Kr], 5s2, 4d10,

5p5

[Xe], 6s2, 5d10,

6p5

Volumen 14,62 18,66 23,51 25,74

Densidad 1,3

1,1 sólido

1,9

1,57 (l)

3,4 4,93

Punto de fusión °C 223 (g) 102,4 (g) 7,3 (l) 113,7 (g)

P. de ebullición -187,1 -34,6 58,8 18,3

368

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista Color del gas Amarillo

ligero

Amarillo Naranja (rojo

parduzco)

Violeta

Radio iónico X–

(A°)

1,36 1,81 1,95 2,16

Electronegatividad 4,0 3,0 2,8 2,5 2,2

Energía de

disociación

37,8 58 53,4 51 27,7

III. OBTENCIÓN

El Fluor. Se obtiene solo a nivel industrial, a partir del hidrofluoruro de potasio por vía

electrolítica, con electrodos de acero o de cobre.

No se puede obtener en el laboratorio por ser el más oxidante atacando a los materiales de vidrio.

El Cloro. Se obtiene a nivel industrial por electrólisis a partir de la salmuera.

2 NaCl + 2 H2O 2 NaOH + Cl2 + H2

En un laboratorio

4 HCl + MnO2 Cl2Mn + 2 H2O + Cl2

El Bromo. Industrialmente a partir de aguas marinas con una corriente de cloro a un pH 3,5

separando luego por una corriente de aire.

Br – + Cl2 (g) 2 Cl + Br2

NaBr + Cl2 NaCl + Br2

El Yodo. Se obtiene a partir de yodatos

2 KI + MnO2 + 2 H2SO4 I2 + K2SO4 + MnSO4 + 2 H2O

PROPIEDADES QUÍMICAS

Son oxidantes y reaccionan con casi todos los metales y muchos no metales.

En estado sólido son monoatómicos, pero en gas son diatómicos.

Los más reactivos reaccionan con varias clases de compuestos:

-Desplazan al hidrógeno de los hidrocarburos.

369

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista En presencia del carbono desplazan al oxígeno de los óxidos metálicos.

Todos los halógenos son solubles en agua en mayor o menor grado.

PRINCIPALES COMPUESTOS

Con el Hidrógeno: Todos reaccionan dando el haluro o ácido hidrácido respectivo.

Fluor : F2 + H2 2 HF Fluoruro de hidrógeno

La reacción es violenta y en cadena. Ácido débil.

Cloro : Cl2 + H2 2 HCl Cloruro de hidrógeno

La reacción es lenta y da lugar a una reacción en cadena. Ácido fuerte.

HCl (aq) ácido clorhídrico -Incoloro, olor picante, sabor agrio.

HCl (g) cloruro de hidrógeno -Extremadamente soluble en agua.

Bromo : Br2 + H2 2 HBr Es controlable a 300° C la reacción.

Iodo :I2 + H2 2 HI Reacción lenta llegando al equilibrio

Con el Oxígeno: Todos forman compuestos binarios con el oxígeno, dando óxidos, menos el

fluor que son fluoruros por ser inestable y de mayor electronegatividad.

Fl u or : HF(ac) + H2O E.C 2 H2O + OF2

Difluoruro de oxígeno

Cloro: 2 Cl + 2 HgO Cl2O + Cl2Hg . OHg

Cl2O Monóxido de cloro; gas oxidante, de color amarillo naranja.

ClO2 Dióxido de cloro, gas amarillo verdoso, libre es inestable capaz de

descomponerse con explosión. En la luz sus soluciones se descomponen. Presente

en la lejía para desinfectar.

EVALUACIÓN

1) Los halógenos en gas son_______________ y en sólidos son___________________

a) Triatómicos-monoatómicos b) diatómicos-monoatómicos c) monoatómicos-diatómicos

d) monoatómicos-triatómicos e) diatómicos-triatómicos

370

Química 4to Colegios Pre Universitarios con Formación Humanista 2) Los halógenos son________________ y reaccionan con casi todos los______________

a) reductores-metales b) oxidantes-gases c) reductores-no metales

d) oxidantes-metales e) reductores-gases

3) Los halógenos son_______ en agua y en presencia del carbono desplazan al____del óxidos

a) solubles-oxígeno b) insolubles-hidrógeno c) solubles-O2

d) insoluble-oxígeno e) disueltos-nitrógeno

4) El único que no se une al oxígeno dando óxidos es______ por ser de mayor_____________

a) Cloro-electronegatividad b) Fluor-estabilidad c) bromo-inestabilidad

d) yodo-estabilidad e) Fluor- electronegatividad

5)Relacionar:

a) Bromo ( ) se obtiene de la salmuera

b) Yodo ( ) ataca materiales de vidrio

c) Fluor ( ) sirve como desinfectante

d) Cloro ( ) se obtiene de las aguas

Marinas

a) b, d, a, c b) c, b, d, a c) d, c, b, a

d) c, a, d, b e) d, a, c, b

6) El más oxidante

a) Cloro

b) Bromo

c) Yodo

d) Fluor

e) Astato


a) El astato tiene isótopos con corta vida (V) (F)

b) El cloro industrialmente se obtiene por hidrólisis (V) (F)

c) Con el hidrógeno el Fluor genera un ácido muy fuerte (V) (F)

d) Cuando la reacción del bromo con hidrógeno llega a 300°C es incontrolable (V) (F)

a) VVFF b) FVFV c) VFVF d) FFVV e) VFFV

8) Electronegatividad: _________________________________________________________

______________________________________________________________________________

Salmuera:_____________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

En el cuaderno: Hallar los conceptos de cada uno de los elementos de los halógenos.

Ubicando sus protones, electrones, neutrones, nivel y gráfico.

371


Señalando sus usos en la industria, en la medicina y en la alimentación.

Indicando el descubrimiento de alguno de ellos.

372

Documents

Tabla periodica, estudio de los elementos quimicos