“Año de la Promoción de la Industria Responsable y del Compromiso Climático”

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

“FACULTAD DE PETRÓLEO, GAS NATURAL Y PETROQUÍMICA”

TEMA:

PROPIEDADES PERIÓDICAS Y ENLACE

QUIMICO (IÓNICO)

PROFESOR:

ING. GONZALES YUPANQUI

FECHA DE REALIZACIÓNDEL INFORME:

04 DE MAYO DEL 2015

FECHA DE ENTREGA DEL INFORME:

11 DE MAYO DEL 2015

INTEGRANTE:

*VASQUEZ LAURA BILL BRYAN

*VASQUEZ HUAMANCAJA JEIYEL

*MONTES FELIX ROGGER

*ANTICONA AYULO JIMMY

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INTRODUCCION

Es muy importante conocer las propiedades químicas de los diferentes elementos en la naturaleza y sus respectivos comportamientos en conjunto con sus reacciones frente a otras sustancias basadas en una tendencia periódica. Pero este comportamiento no es netamente teórico, por ello es recomendable corroborar las propiedades ya conocidas por los estudiantes en los laboratorios que se brindan en nuestra prestigiosa universidad.

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OBJETIVO DE LA PRÁCTICA

El objetivo principal de este laboratorio es demostrar experimentalmente los resultados teóricos ya conocidos de algunos elementos o compuestos químicos a través de una tendencia que puede ser por grupo o periodo. También se estudiara el concepto de enlace y su importancia al momento de formar y hacer reaccionar diversas sustancias.

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FUNDAMENTO TEÓRICO: DESCRIPCIÓN DE LAS TÉCNICAS

Antecedentes

El descubrimiento de un gran número de elementos y el estudio de sus propiedades puso de manifiesto entre algunos de ellos ciertas semejanzas. Esto indujo a los químicos a buscar una clasificación de los elementos no solo con objeto de facilitar su conocimiento y su descripción, sino, más importante, para las investigaciones que conducen a nuevos avances en el conocimiento de la materia.

1. Primera tentativa de clasificación: Triadas de Döbereiner. Entre 1817 y 1829, J. W. Döbereiner, profesor de Quimica de la Universidad de Jena, expuso su ley de triadas, agrupando elementos con propiedades semejantes.2. Segunda tentativa de clasificación: Ley de las Octavas de Newlands. En 1864, el quimico ingles J.A. R. Newlands observo que dispuestos los elementos en orden crecientes a sus pesos atomicos, después de cada siete elementos, en el octavo se repetían las propiedades del primero.3. Tercera tentativa de clasificación: Sistema periódico de Mendelejeff. Fue el quimico ruso Dimitri I.Mendelejeff el que estableció la tabla periódica de los elementos comprendiendo el alcance de la leyPERIÓDICA.

Tabla periódica y propiedades periódicas

El químico ruso Dmitri Mendeléiev propuso la tabla periódica de los elementos, que agrupaba a éstos en filas y columnas según sus propiedades químicas. Inicialmente, los elementos fueron ordenados por su peso atómico. A mediados del siglo XIX, cuando Mendeléiev hizo esta clasificación, se desconocían muchos elementos; los siguientes descubrimientos completaron la tabla, que ahora está

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ordenada según el número atómico de los elementos (el número de protones que contienen).

Ley Periódica 

Esta ley es la base de la tabla periódica y establece que las propiedades físicas y químicas de los elementos tienden a repetirse de forma sistemática conforme aumenta el número atómico.

Propiedades periódicas y no periódicas de los elementos químicosSon propiedades periódicas de los elementos químicos las que desprenden de los electrones de cadena de valencia o electrones del piso más exterior así como la mayor parte de las propiedades físicas y químicas.

Radio Atómico

El tamaño del átomo o radio atómico no es un parámetro fácil de determinar, ya que en verdad los electrones no están situados en órbitas definidas, a distancias fijas del núcleo, como suponía el modelo atómico de Bohr. En realidad los electrones se mueven de forma caótica en zonas del espacio donde la probabilidad de hallar al electrón es superior al 90%, las cuales reciben el nombre de orbitales atómicos. Por ello, cuando hablamos de radio atómico, no debemos perder de vista que se trata de valores aproximados y que el entorno en el que se halla un átomo puede hacer que éste varíe. Aun así, se considera como valor tabulado de radio atómico la mitad de la distancia que separa dos núcleos vecinos conocida, por ejemplo, por difracción de Rayos X.Energía De Ionización

La energía de ionización (EI) o potencial de ionización (PI) es la energía mínima necesaria para arrancar un electrón

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de un átomo en fase gaseosa y estado fundamental, siendo el electrón arrancado el más externo, es decir, el más alejado del núcleo. La ecuación correspondiente se puede escribir como:

A (g) + EI –> A+(g) + 1e

Afinidad Electrónica

La afinidad electrónica es la variación de energía que se produce en la adición de un electrón al átomo en estado fundamental y en fase gaseosa para formar el anión correspondiente. Se representa como: A(g) + e –> A-(g)

La afinidad electrónica puede ser energía desprendida, en cuyo caso tiene valor negativo y se trata de átomos con tendencia a captar electrones (no metales), o positiva, en cuyo caso se requiere un aporte de energía exterior y se trata de átomos con poca tendencia a captar electrones (metales).

Enlace Químico

Se llama enlace químico a la interacción entre dos o más átomos que se unen para formar una molécula estable.

Los átomos tienden a perder , ganar o compartir electrones buscando mayor estabilidad (tienden a alcanzar la ordenación electrónica más estable posible). Es decir, la molécula formada representa un estado de menor energía que los átomos aislados.

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G.N. Lewis

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En general, cuando se unen dos elementos representativos, tienden ambos a completar su octeto (8 electrones en su última capa), adquiriendo configuración electrónica de gas noble (s2p6), distribución electrónica.

ENLACE IÓNICO

El enlace iónico se establece por cesión de electrones (uno o más) de un átomo metálico a un átomo no metálico.El átomo metálico se convierte así en un catión y el no metálico en un anión.

Estos iones quedan unidos por fuerzas de atracción electrostática.

En la mayoría de los casos, el número de electrones ganados o perdidos es tal que cada uno de los iones resultantes adquiere la configuración electrónica de gas noble, es decir completa su octeto.

Enlace Covalente

El enlace covalente se establece por compartición de uno o más pares de electrones entre dos átomos de elementos no metálicos (elevada electronegatividad)

En la mayoría de los casos, cada átomo adquiere la configuración electrónica de gas noble (octeto completo).

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Enlace Metálico

El enlace metálico se establece entre átomos metálicos. Los átomos metálicos dejan libres electrones s y d adquiriendo estructura de gas noble u otras estructuras electrónicas especialmente estables.

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Se forma así, un conjunto de iones positivos (restos positivos) que se ordenan en forma de redes, los electrones liberados se deslocalizan, moviéndose libremente por una extensa región entre los iones positivos, formando lo que se conoce con el nombre de "nube electrónica".

EXPERIMENTO N°1

“COMPARACIÓN DE LA ACIDEZ Y BASICIDAD RELATIVA DE LAS SOLUCIONES ACUOSAS DE LOS ÓXIDOS DEL TERCER PERÍODO”

MATERIALES

Soluciones acuosas de los óxidos de Na, Mg, Al, P, S y Cl (en goteros plásticos)

Papel indicador universal de pH (comparador de colores)

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PROCEDIMIENTO

a) Un pedazo pequeño de papel indicador tóquelo con la punta del frasco gotero, de modo que se humedezca de la solución acuosa del óxido de sodio (NaOH)

b) Compare el color del papel indicador humedecido en el paso a) con el disco de colores de pH. Anotar en la tabla el valor obtenido.

c) Proceda como en a) y b) para cada una de las soluciones restantes.

DATOS EXPERIMENTALES - EXPERIMENTO N°1: TABLA DE pH

COMPUESTO

pH

IMÁGENES

NaOH 14

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Mg(OH)2 7

Al(OH)3 2

H3PO4 1

H2SO4 1

HCl 2

OBSERAVACIONES

Durante la experiencia se observó el cambio de color del papel indicador como ya se tenía previsto. Otro punto importante fue como la intensidad del color variaba de acuerdo a la concentración de la solución empleada; la prueba se hizo con dos soluciones de HCl de diferentes concentraciones.

CONCLUSIONES

Como sabemos la acidez de un compuesto se mide por la facilidad de ceder iones H+, pero de manera tal vez no tan exacta. Teniendo cierta precisión podemos hacer la medición. Esta medición la realizaremos con el pH universal el cual es una herramienta muy importante que nos indica el grado de acidez (basicidad). Como se pudo observar la intervención de los diferentes iones en la solución

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determinan el pH así los iones (OH)- y H+ de cada compuesto definieron su grado de acidez experimental.

EXPERIMENTO N°2

“CARÁCTER ANFOTÉRICO DEL HIDRÓXIDO DE ALUMINIO”

MATERIALES

3 tubos de ensayo de 18 x 150 mm 4 frascos goteros para las soluciones acuosas de :

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tricloruro de aluminio al 5%(en peso) amoníaco 1:2 (en volumen) HCl 1:2 (en volumen) NaOH 10% (en peso)

PROCEDIMIENTO

a) Agregue a 1 tubo de prueba aproximadamente 5ml de solución de tricloruro de aluminio que contiene Al+3(ac) e iones Cl-(ac)

b) Agregue al tubo, solución acuosa de amoníaco diluido 1:2 gota a gota para que se forme el hidróxido de aluminio, que es un precipitado gelatinoso.

c) Divida el contenido de b) en 2 tubos limpios marcados A y B respectivamente.

d) Agregue al tubo A gota a gota, solución acuosa de HCl diluido 1:2 hasta un cambio marcado. Anote sus observaciones.

e) Al tubo B agregue gota a gota, solución acuosa de NaOH al 10% hasta notar un cambio importante. Anote sus observaciones.

f) Escriba las ecuaciones de las reacciones que ocurren en los tubos A y B.

OBSERVACIONES

a) Luego de agregar 3 ml de AlCl3 al tubo de ensayo y mezclarlo con aproximadamente 20 gotas de una solución de amoniaco (1:2) se formó una especie de gelatina blancosa.

b) Se dió paso a repartir la mezcla en dos recipientes distintos c) En el primero (A) se mezcló la sustancia gelatinosa con HCl

acuoso. La sustancia se convirtió en un líquido transparente muy parecido a la solución de AlCl3 del inicio.

d) En el segundo (B) se agregó una solución de NaOH con la cual la mezcla se dilue un poco pero mantiene su coloración lechosa.

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CONCLUSIONES

En un inicio se tiene AlCl3 que reacciona con amoniaco:

AlCl3(ac) + 3NH3(ac) + 3H2O(l) -- > Al(OH)3(ac) + 3NH4Cl(ac)

Al agregar solución acuosa de HCl diluido de 1:2 gota a gota en el tubo de ensayo A, la solución se vuelve transparente sin el aspecto gelatinoso y además se forman burbujitas. Al realizar el balanceo teórico se pude comprobar que se trata de la misma solución pero en conjunto con otros compuestos como resultado de la primera reacción.

Al(OH)3(ac) + 3HCl(ac) -- >AlCl3(ac) + 3H2O(l)

En el caso del tubo B al cual se le agrega NaOH al 10% se nota que la parte gelatinosa empieza a ascender y se forma un hidróxido más opaco que el AlCl3 que en la muestra inicial. Teoricamente:

Al(OH)3(ac) + NaOH(ac) -- > 2H2O(l) + NaAlO2(ac)

Podemos comprobar que la parte blanca se trata del aluminato de sodio que es fuente efectiva de hidróxido de aluminio en la industria.

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BIBLIOGRAFIA

http://es.webqc.org/balance.php?reaction=Al%28OH%293%2BNaOH%3DH2O%2BNaAlO2.

http://docsetools.com/articulos-utiles/article_104033.html. Reacciones Químicas. Autor: Silvia Contreras.

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