Enlaces químicos y reacciones - + + -

Enlace químico Una fuerza de atracción que mantiene unidos a dos átomos Tiene un efecto significativo en las propiedades químicas y físicas de los compuestos involucra a los electrones de valencia Electrones de valencia – Los electrones en el nivel más externo de energía de un átomo Este átomo de Litio tiene un electrón de valencia

Conteo de Electrones de valencia Carbono 4 electrones de valencia oxígeno 6 electrones de valencia Berilio 2 electrones de valencia

Determinando el número de Electrones de valencia Usando la Tabla periódica *Los átomos de elementos en los Grupos 1 y 2 tienen el mismo número de Electrones de valencia que su número de grupo. *Los átomos de elementos en los Grupos 3-12 no tienen una regla general relacionada con sus Electrones de valencia y su Número de grupo. Sin embargo, típicamente ellos tienen entre 1 o 2 Electrones de valencia. *Los átomos de elementos en los Grupos 13-18 tienen 10 Electrones de valencia menos que su número de grupo. (Excepción - los átomos de helio tienen sólo 2 Electrones de valencia, a pesar de que están en el grupo 18)

¿Cuántos Electrones de valencia hay? Hidrógeno Plomo Xenón Azufre Rubidio 1 electrón de valencia 4 electrones de valencia 8 electrones de valencia 6 electrones de valencia 1 electrón de valencia

CONSIDERE ocho un número “FELIZ” para los átomos! La Regla del octeto Los átomos se combinarán para formar compuestos para alcanzar ocho electrones en su nivel de energía externo. Los átomos con menos de 4 electrones tienden a ceder electrones. Los átomos con más de 4 electrones tienden a ganar electrones. ¡Esté atento porque hay excepciones! CONSIDERE ocho un número “FELIZ” para los átomos!

La Regla del octeto en acción 6 7 Observe cómo este átomo de cloro que tiene 7 Electrones de valencia, está a un electrón del OCHO. Este átomo tratará de ganar un electrón más, de acuerdo a la La Regla del octeto. 5 + - 4 1 1 2 3 Observe cómo el átomo de Sodio tiene un electrón de valencia. Este es el electrón que tratará de desprenderse de acuerdo a la Regla del octeto. ¿Donde piensas que el cloro encontrará a ese electrón que necesita?

Estructura de Lewis (Diagrama electrónico) Es una manera de representar los electrones del nivel más externo de energía (de Valencia) de un átomo El símbolo del elemento está rodeado por puntos. La cantidad de puntos son los electrones de su nivel externo de energía (valencia) Ejemplos ¿Cuántos Electrones de valencia tiene cada uno de estos átomos?

Haciendo un diagrama electrónico El Elemento “X” tiene 8 Electrones de valencia Escribe el símbolo del elemento y coloca los primeros dos puntos en cualquier lado del símbolo. 1 2 3 Si este fuese un elemento del Grupo 1, deberás colocar sólo 1 punto en cualquier lado del elemento. Coloca el resto de los puntos, alrededor del símbolo siguiendo o no los sentidos del puntero del reloj, tal como lo muestra el ejemplo dado en la diapositiva. 4 5 6 7

¿Cómo lucirían los diagramas electrónicos de estos elementos? 1 electrón de valencia 6 Electrones de valencia H O ¿Cuántos electrones de valencia Tiene cada átomo? Ne Sr 8 Electrones de valencia 2 Electrones de valencia

3 tipos de Enlaces químicos Iónico Covalente Metálico ¿Cómo puedes describir a cada uno de estos enlaces sólo mirando el nombre que tienen?

¿Cuál grupo o familia diferente Enlace Iónico La fuerza de atracción entre iones de cargas opuestas. Ocurre después de una transferencia (ceder/ganar) electrones Usualmente se forma entre átomos metálicos y átomos no-metálicos Resultan compuestos que generalmente terminan en -uro 1- 1+ Cl Na ¿Cuál grupo o familia diferente de elementos será más probable que interactúen para crear este tipo de enlace? Los reaction of sodium with chlorine (La reacción del sodio con el cloro) El elemento sodio es un metal plateado, mientras que el cloro es un gas tóxico de color verde. DROP THE SODIUM INTO THE CLORINE GAS Cuando contactan, el sodio violentamente reacciona con el cloro. Veamos más detalladamente esta reacción. MAGNIFY LOS REACTION Cuando los átomos de sodio contactan con los de cloro, ocurre una reacción iónica en la cual cada átomo de sodio transfiere(pierde) un electrón a cada átomo de cloro. Este electrón transferido libera energía. El compuesto resultante se mantiene unido por las cargas eléctricas. What compound es formed? (¿Cuál compuesto se forma?) El compuesto iónico formado por esta reacción es un sólido blanco y duro llamado cloruro de sodio, o comúnmente, Sal de mesa. - Ej. Cloruro de sodio (NaCl) La animación está traducida por mí, en notas del orador

Enlace Covalente Una fuerza que enlaza a dos átomos que comparten electrones Cada par de electrones compartidos crea un enlace Usualmente ocurre entre átomos no-metálicos H O H - - - - + - + + - - - - - Ejemplo – agua (H2O)

tipos de Enlaces Covalente Diferentes enlaces covalentes comparten un número diferente de electrones agua (H2O) dióxido de Carbono (CO2) Nitrógeno (N2) Enlace simple comparte 2 electrones Enlace doble comparte 4 electrones Enlace triple comparte 6 electrones

Compartiendo de forma desigual (Enlace covalente Polar) La compartición desigual de electrones entre dos átomos que da origen a regiones de carga eléctrica positivas y negativas Resulta de la electronegatividad de un átomo, es decir, de la capacidad para atraer hacia él a los electrones + + + + nube Electrónica Hidrógeno y Flúor enlazados con un número desigual de electrones compartidos Átomos de Hidrógeno unidos, mostrando igual número de electrones compartidos. ¿Por qué crees que los dos átomos de Hidrógeno comparten igual Nº de electrones, pero el Hidrógeno y flúor no?

Enlace metálico - - - - - - - - - - - - - - Una fuerza de atracción entre un ión metálico cargado positivamente y los electrones en un metal Muchas propiedades de metales, tal como conductividad, ductilidad y maleabilidad resultan del movimiento libre de los electrones en el metal. Usualmente ocurre entre átomos de metales Al3+ - - - - - - - - - - - - - -

Resultado de los enlaces Molécula Un grupo neutro de dos o más átomos no metálicos dos o más átomos no metálicos unidos por Enlaces Covalente Tipo: moléculas diatómicas constan de dos átomos del mismo elemento enlazados Ejemplos: H2, F2, O2, N2 Compuesto Una sustancia pura compuesta de dos o más elementos diferentes (átomos) que se combinan químicamente Ejemplos: CO, NO2, NaCl ¿cómo llamarías a algo que tiene características de ambos?

Molécula, Compuesto, o ambos? N2 Nitrógeno NO2 Dióxido de Nitrógeno Cl2 Cloro CO2 dióxido de Carbono O2 oxígeno CH4 Metano H2 Hidrógeno NO Óxido Nítrico H2O agua

Reacción química El proceso por el cual ocurre un cambio químico Los átomos son reordenados, los enlaces químicos se rompen y vuelven a formarse otros. Una o más sustancias cambian para producir una o más sustancias diferentes Tipos Síntesis (creación) Descomposición (separación) Combustión (quemar) Desplazamiento/Reemplazo ¿Cuál gas crea el H2 y O2 ? De los 4 tipos de reacciones, ¿cuál podría describir la reacción química que tiene lugar a la derecha? H2 O2

Cambios físicos no implica una Reacción química Cambio físico Un cambio en forma, color, tamaño o estado Un cambio sin una variación en la composición química Un cambio que es reversible El Lab de mezclas Ejemplos Arrugar papel Corte de pelo Cambio de estado Cambios físicos no implica una Reacción química

Mezcla de vinagre y bicarbonato de sodio quemar un pedazo de madera Cambio químico Un cambio en el cual una sustancia se transforma en otra sustancia que tiene diferentes propiedades Un cambio que no es reversible usando medios físicos ordinarios Los cambios usualmente causan calor, sonido, luz, olor, espuma, color Se necesita más de uno de esas características para ser considerado un cambio químico! Ejemplos Mezcla de vinagre y bicarbonato de sodio quemar un pedazo de madera Leche ácida Un análisis químico es la única manera 100% segura para saber si ha ocurrido un cambio químico

Ecuación química Forma más corta de escribir los reactantes usados y los productos formados en una Reacción química. Algunas veces muestra si se produce o si se absorbe energía. Ejemplos: 2H2 + O2  2H2O CH4 + 2O2   CO2  +  2H2O C6H12O6 + 6O2  6CO2 + 6H2O + energía

Componentes de una ecuación química Fórmulas químicas Fórmulas químicas  2H2 + O2 2H2O Subíndice Coeficiente Coeficiente Subíndices (produce) (Reactantes) (Productos) Algunas veces verás un flecha que luce como esto. ¿Qué significa este signo?

Energía y Reacciones químicas Reacción Exotérmica Una reacción química en la cual se libera energía. Los Productos tienen más enlaces de energía que los Reactantes C6H12O6 + 6O2  6CO2 + 6H2O + energía (respiración) Reacción Endotérmica Una Reacción química en la cual la energía es absorbida. Los Productos tienen menos enlaces de energía que los Reactantes 6CO2 + 6H2O + energía  C6H12O6 + 6O2 (fotosíntesis) Chemistry Comes Alive! Sample Movies TeacherTube - Videos Chemistry Demonstration Videos Piensa en otras reacciones donde la energía sea ganada o liberada?

Tasas de Reacciones químicas Las tasas a las cuales tienen lugar las Reacciones químicas y Están basadas en las interacciones (colisiones) entre las Diferentes partículas. Estas tasas pueden ser impactadas por las siguientes factores: Temperatura –una medida del promedio de la energía cinética de las partículas en una muestra de materia. Ej. Aumento de la Tº cuando cocinamos Área superficial – cantidad de material que se pone en contacto con los reactantes Ej. Cortar una para en pequeños pedazos previo a cocerla Concentración – cantidad de sustancia por volumen Ej. Girar la válvula en una estufa a gas para aumentar la concentración de moléculas de metano Catalizadores (enzimas) – sustancias orgánicas que ayudan a aumentar la velocidad de las Reacciones químicas, pero que no son consumidas en la reacción

Ley de la Conservación de la Masa Propuesta por Antoine Lavoisier En una Reacción química, Los átomos no se crean ni se destruyen Todos los átomos presentes en los Reactantes también están presentes en los Productos Las ecuaciones químicas deben mostrar la conservación de la masa balanceando las ecuaciones En su forma actual, ¿Muestra esta reacción química una Conservación de la masa? 2 H2 + O2  2 H2O Reactantes Productos ¿Cómo podrías balancear esta ecuación para mostrar la conservación de la masa ? H  2 O  2 4 2 H  2 O  1 4 2

Pistas para balancear ecuaciones Cuente los átomos Liste el número de átomos de cada elemento para ver cuál elementos debe ser balanceado Usa un Coeficiente para agregar átomos a un lado de la ecuación Comienza con el reactante o producto que tiene el mayor Nº de elementos diferentes Agrega un Coeficiente al otro reactante o producto Asegúrese que los Coeficientes en tu ecuación balanceada sean los posibles números enteros más pequeños. http://es.scribd.com/doc/31422061/BALANCEO-DE-ECUACIONES Tutorial on Balancing Equations http://www.youtube.com/watch?v=7T2hXecRfug