APLICACIÓN Y USO DE LOS ELEMENTOS QUIMICOS

Presentación del tema: "APLICACIÓN Y USO DE LOS ELEMENTOS QUIMICOS"— Transcripción de la presentación:

1 APLICACIÓN Y USO DE LOS ELEMENTOS QUIMICOS
Profesores en formación: Andrés Camilo Ospina Alejandro Caballero Cristian García José Edwin Martínez

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3 GRUPO IA Se los llama metales alcalinos porque descomponen el agua, formando hidróxidos, son blancos, muy brillantes, menos el Cs que es amarillo. Son livianos y blandos, buenos conductores de la electricidad, se oxidan en contacto con el O2 del aire, recubriéndose con una capa de óxido y perdiendo su brillo. Muy activos químicamente, se encuentran combinados en forma de compuestos y se les guarda bajo aceite, nafta o benceno. Poseen radio atómico alto y un solo electrón en la capa externa (monovalentes), débilmente atraído por el núcleo, por lo que pueden formar con facilidad iones positivos M+ (cationes) de radio atómico bajo, muy estables, ya que tienen la configuración electrónica del gas inerte que los antecede en la tabla Periódico (ns). Su carácter electropositivo, aumenta a medida que desciende en el grupo, por ello son fuertemente reductores.

4 HIDROGENO (H) Se utiliza para propulsar cohetes espaciales, se está considerando su uso como combustible ya que es un elemento no contaminante.

5 METALES ALCALINOS Litio (Li): Lentes de telescopios. Sodio (Na): Lámparas de alumbrado público. Potasio (K): Refrigerantes

6 GRUPO IIA Son los metales alcalinos térreos, se conocen así porque con el agua forman álcalis, son abundantes en el planeta, manifiestan propiedades intermedias entre los metales alcalinos y los térreos (Mg y Be). Son electropositivos pero menos que los alcalinos. Son buenos conductores del calor y de la electricidad, presentan brillo pero se vuelven opacos en contacto con el aire. son maleables y más duros que los metales alcalinos. Por ser demasiado activos, se encuentran formando silicatos, carbonatos, cloruros y sulfatos. Tienen 2 electrones externos en un orbital s (ns2), forman con facilidad iones positivos M+2, muy estables. La atracción del núcleo sobre estos electrones de valencia es algo mayor que en los alcalinos correspondientes. Son difíciles de obtener, por lo que su empleo es muy restringido. El radio es un elemento radiactivo.

7 ALCALINOTERREOS Berilio (Be): Placas de rayos X. Magnesio (Mg): Componentes de automóvil. Bario (Ba): Pirotecnia.

8 GRUPOS III, IV, V, VI, VII y VIII B
Conocidos como metales de transición, son maleables, con altos puntos de fusión y ebullición, conductores de calor y electricidad. Presentan variabilidad en el estado de oxidación. Se encuentran en la naturaleza en compuestos y otros libres. Sus iones otorgan coloraciones definidas e intensas a los compuestos que originan, constituyen los compuestos de coordinación o complejos. Tienden a ser estables por si mismos, sin necesidad de una reacción con otro elemento. Cuando a su última capa de valencia le faltan electrones para estar completa, los extrae de capas internas. Quedando estable, pero le faltarían electrones en la capa donde los extrajo, así que los completa con otros electrones propios de otra capa. Y así sucesivamente; este fenómeno se le llama "Transición electrónica". Esto también tiene que ver con que estos elementos sean tan estables y difíciles de hacer reaccionar con otros.

9 GRUPO IIIB. Los átomos de estos elementos tienen gran tendencia a oxidarse y son muy reactivos, predominando el estado de oxidación +3. Presentan propiedades muy similares al aluminio. Dan lugar a iones incoloros. GRUPO IVB Estos metales son bastante reactivos (sobre todo cuando están en forma de esponja porosa, de gran superficie específica, son pirofóricos; esto es, al exponerse a la acción del aire se vuelven rojos e inflaman espontáneamente).

10 GRUPO VB El niobio y el tántalo son elementos muy poco reactivos; mientras que, el vanadio sí presenta una mayor reactividad. GRUPO VIB Si estos metales se encuentran finamente divididos son fácilmente atacables por los ácidos y bases diluidos. Son poco reactivos

11 GRUPO VIIB El tecnecio no existe en la naturaleza, se obtiene de forma artificial, mediante reacciones nucleares. Son muy reactivos. Finamente divididos reaccionan con facilidad. Presentan un gran número de estados de oxidación. GRUPO VIII Pese a pertenecer a distintos grupos de la Tabla Periódica, hierro, cobalto y níquel, por su configuración electrónica, su química y sus estados de oxidación estables, pueden considerarse como afines entre sí. Se parecen más entre sí que con los de su grupo.

12 GRUPO IB Son muy poco activos químicamente, de ahí que reciban el nombre de metales nobles. Por ello, suelen encontrarse libres en la naturaleza. Los átomos de estos elementos presentan electrones en subniveles interiores, lo cual, unido al aumento de carga nuclear, hace que el volumen de estos átomos sea menor y que la cesión de electrones del último nivel sea bastante difícil, presentando una energía de ionización muy elevada. GRUPO IIB El radio del átomo y la mayor carga nuclear resultante de estar los 10 electrones "d" en un subnivel inferior determina que estos metales sean menos activos que los alcalino-térreos. Estos metales tienen gran tendencia a formar iones complejos y compuestos covalentes. Sus iones sencillos son divalentes

13 ELEMENTOS DE TRANSICION
Hierro (Fe): Productos Metalúrgicos. Cobalto: Superaleaciones para turbinas de aviones. Plata, Oro: Orfebrería.

14 Mercurio (Hg): termómetros y nanotecnología.

15 GRUPO III A Denominados metales térreos o familia del Boro o familia del aluminio por ser los elementos mas representativos. El carácter no metálico del B se debe a que sus átomos son muy pequeños y retienen sus electrones externos, no manifiestan tendencia a formar cationes sino uniones covalentes. A medida que se desciende en el grupo aumenta el tamaño de los átomos, y se manifiesta mayor tendencia a ceder electrones, por esta razón aumenta el carácter metálico de los elementos. El aluminio es anfótero (actua como un ácido o como una base según con las propiedades ácido-base de otro compuesto con el que se enfrente) El carácter metálico es bastante menor que el de los metales alcalinos y alcalinotérreos, por lo tanto presentan menor reactividad.

16 TERREOS Boro (B): Recipientes de cocina. Aluminio (Al): Embalaje de alimentos.

17 GRUPO IV A Son los Carbonoides, el C y el Si son no metales, el germanio es un semimetal y el Sn junto con el Pb son netamente metálicos. El C y el Si tienden a formar uniones covalentes para completar su octeto electrónico, mientras que el Sn y el Pb tienden a ceder electrones, por su carácter metálico. El estudio de los compuestos del carbono corresponde a la Química Orgánica, se encuentra naturalmente como grafito o diamante

18 CARBONOIDES Carbono (C): Grafito, Grafeno. Silicio (Si): Fabricación de chips. Plomo (Pb): Pigmentos.

19 GRUPO V A Son los no metales nitrogenados, las moléculas de N son biatómicas, el P, As, Sb presentan moléculas tetratómicas. el Bi es biatómico. todos estos elementos forman enlaces covalentes. Se considera a este grupo como el más heterogéneo de la tabla periódica. El carácter metálico aumenta considerablemente conforme se desciende en el grupo , se debe al aumento del tamaño de los átomos, siendo el nitrógeno y el fósforo no-metales, el arsénico y el antimonio semimetales y el bismuto un metal.

20 NITROGENADOS Nitrógeno (N): Fabricación de amoníaco para fertilizantes. Fósforo (P): Raticidas, cerillas.

21 GRUPO VI A Son los no metales anfígenos, pueden formar ácidos y bases, poseen puntos de fusión, densidad y ebullición aumentan a medida que se desciende en el grupo. Se combinan con el H para formar hidruros no metálicos. De acuerdo a la electronegatividad, la afinidad química con el H decrece del O al Te. Los 4 primeros elementos son no-metálicos, el último, polonio, es radioactivo. El oxígeno al no tener orbitales d en la capa de valencia, sólo puede formar dos enlaces covalentes simples o uno doble, es un gas incoloro constituyente del aire, el agua y la tierra. El azufre es un sólido amarillo y sus compuestos por lo general son tóxicos.

22 ANFIGENOS Oxígeno: Tanques de buceo. Azufre: Fabricación de pólvora.

23 GRUPO VII A Son los no metales halógenos (formadores de sales), son monovalentes. Todos ellos son coloreados en estado gaseoso, desde el punto de vista químico, tienen gran afinidad el hidrógeno y los metales debido a su carácter iónico. Conforman en su mayoría sales se encuentran combinados en la naturaleza por su gran actividad. Las sales de estos elementos con los de los grupos I y II están en los mares. La configuración electrónica externa de sus átomos nos indica que les falta un solo electrón para completar el nivel y adquirir la estructura correspondiente al gas noble que le sigue en el Sistema Periódico. Por ello, forman iones negativos con gran facilidad.

24 HALOGENOS Flúor (F): Pasta Dental Cloro (Cl): Insecticidas.

25 GRUPO VIII A Corresponde a los gases nobles o inertes, son moléculas monoatómicas. En estado elemental, están constituidos por átomos aislados. Su configuración electrónica externa les hace tener una especial estabilidad; ya que, salvo el helio, los átomos de todos los demás elementos presentan 8 electrones en su última capa. Son sumamente estables, Difícilmente forman compuestos con otros elementos, malos conductores de calor y electricidad.

26 GASES NOBLES Helio (He): láseres. Neón (Ne): Tubos luminosos.

27 TIERRAS RARAS Constituyen las series de los lantánidos y actínidos. Uno de los lantánidos (Prometio) y casi todos los actínidos se denominan transuránidos, ya que no existen de forma natural, son sintéticos. Todos tienen 3 electrones en su capa más externa (2 electrones s de la última capa y 1 o ninguno d de la penúltima, pasando, en este último caso, el electrón a orbitales f de la antepenúltima) y completan los orbitales f de la antepenúltima capa: 4f (lantánidos) y 5f (actínidos).

28 LANTANIDOS Son elementos cuya proporción en la corteza terrestre es del orden del 0,02% en peso. Debido a que la mayoría de las propiedades son parecidas y se encuentran en los mismos minerales son difíciles de separar. Como se trata de una capa interna las diferencias de unos a otros son mínimas. Son metales de brillo argentífero que se oxidan rápidamente al aire y son bastante reactivos. El estado de oxidación que adoptan todos en sus combinaciones es +3. Se disuelven en agua y en ácidos con desprendimiento de hidrógeno; reaccionan fácilmente con hidrógeno, (formando fases sólidas negras en las que por cada átomo de lantánido hay 2-3 de hidrógeno) .

29 ACTINIDOS Son elementos del periodo 7 que llenan orbitales 5f teniendo las capas 6 y 7 incompletas, por lo que sus propiedades químicas son muy parecidas entre sí y a las de los lantánidos., salvo que presentan mayor número de estados de oxidación, pues los electrones 5f están más alejados del núcleo. Son metales blanco plateados, reactivos que se oxidan rápidamente en contacto con el aire. Reaccionan con el agua y los ácidos desprendiendo hidrógeno Todos son radiactivos, aunque los primeros miembros del grupo tienen períodos de semidesintegración bastante grandes.

30 ENSAYO Los estudiantes realizaran un ensayo, en donde denoten la favorabilidad del uso y las aplicaciones de los elementos químicos en la vida cotidiana. El ensayo se entregara a computador, mínimo 1 pagina. en modelación a la sexta edición de las normas apa. El trabajo se insertara a la cartilla como anexo en la pagina 23.

31 ESQUEMA DEL ENSAYO

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33 Reseña normas apa sexta edición
Leer y observar documental linK: comportamiento de los metales ante el imàn. Revisar el link sobre el enlace químico metálico.