GRUPOS, TABLA PERIÓDICA, ÁTOMOS DEL CARBONO.
presentado por: DANIELA ROMERO OLAYA 11-2
GRUPO VII-A
El grupo VII A (actualmente 17) se llama también
de los HALOGÉNOS por ser todos formadores de sales.
Tienen siete electrones en el último nivel, siendo su
configuración electrónica externa ns2 np5.
Son todos no metales con fórmula general X2.
Tienen mucha tendencia a ganar un electrón
formando iones X- Esta gran re actividad hace que nunca se
encuentren en estado elemental en la naturaleza. Forman compuestos iónicos
con los metales (sales) pero también forman compuestos moleculares reaccionando
entre ellos o con los no metales de los otros grupos.
Flúor: sus derivados tienen mucho uso industrial. Entre
ellos se destaca el freón utilizado como anticongelante y la resina teflón.
Cloro: sus propiedades blanqueadoras lo hacen muy útil en
las papeleras e industria textil. Como desinfectante se agrega al agua en el
proceso de potabilización y a las piscinas.
Bromo: los bromuros se usan como sedantes. El bromuro de plata en las placas
fotográficas.
Yodo: es esencial en el cuerpo humano para el adecuado
funcionamiento de la tiroides por eso se suele agregar a la sal de mesa.
También se emplea como antiséptico.
UBICACIONES
F: Corteza terrestre, agua de mar.
Cl: Minas de sal, agua de mar.
Br: Mar.
I: Corteza terrestre, agua de mar.
At: Superficie terrestre.
Todos estos son contaminantes son menos el Ástato.
GRUPO VI -A
El Grupo VI (actualmente 16) recibe también el nombre
de Grupo del Oxígeno por ser este el primer elemento del grupo.M,
Tienen seis electrones en el último nivel con la configuración electrónica
externa ns2 np4.
Los tres primeros elementos, el oxígeno, azufre y
selenio son no metales y los dos últimos el telurio y polonio son metaloides.
Oxígeno: constituye el 21 % de la atmósfera terrestre, es
fundamental para la vida. Como oxígeno molecular (O2 ) se utiliza en la
industria del acero, en el tratamiento de aguas negras, en el blanqueado de
pulpa y papel,
Azufre: se usa en muchos procesos industriales como la
producción de ácido sulfúrico (sustancia química más importante a nivel
industrial), en la fabricación de pólvora y el vulcanizado del caucho. Algunos
compuestos como los sulfitos tienen propiedades blanqueadoras,
Selenio: se utiliza básicamente en electricidad y
electrónica, como en células solares y rectificadores. Se añade a los aceros
inoxidables y es catalizador de reacciones de deshidrogenación. Algunos
compuestos se emplean en la fabricación del vidrio y esmaltes. Los sulfuros se
usan en medicina veterinaria y champús.
Telurio: se emplea para aumentar la resistencia a la tensión
en aleaciones de cobre y plomo y en la fabricación de dispositivos
termoeléctricos. También se utiliza como agente vulcanizador y en la industria
del vidrio. El telurio coloidal es insecticida y fungicida.
Polonio: los isótopos constituyen una fuente de radiación
alfa. Se usan en la investigación nuclear. Otro uso es en dispositivos
ionizadores del aire para eliminar la acumulación de cargas electrostáticas.
GRUPO V-A
El grupo VA (actualmente 15) recibe también el
nombre de grupo del nitrógeno por ser éste el primer elemento de la
lista.
Tienen 5 electrones en el último nivel, con la configuración electrónica
externa ns2np3.
Los dos primeros elementos del grupo,
el nitrógeno y el
fósforo son no metales, el arsénico y antimonio metaloides y elbismuto
metal, es decir que se produce una variación gradual de las propiedades a
medida que se avanza en el grupo.
Nitrógeno: consituye el 78 % de la atmósfera terrestre. El
nitrógeno diatómico se emplea para obtener amoníaco y éste en la obtención de
fertilizantes. Entre las sales de ácido nítrico se destaca el nitrato de
potasio (sal nitro) que se utiliza para obtener pólvora y el nitrato de amonio
que se emplea como fertilizante. La hidracina es un combustible de cohetes. El
trinitrotolueno y la nitroglicerina son explosivos.
Fósforo: se encuentra formando fosfatos en la naturaleza,
nunca en forma nativa. De gran importancia biológica, se presenta en tres
variedades, blanco, rojo y negro. Antiguamente se utilizaba el fósforo
elemental para fabricar cerillos pero actualmente fue reemplazado por el
trisulfuro de tetrafosforo (P4S3).
Arsénico: su uso principal es como preservante de la madera.
El arseniuro de galio se utiliza como semiconductor en circuitos
integrados y en la construcción de diodos láser y LED.
Antimonio: tiene creciente importancia en la producción de
diodos y detectores infrarrojos. Como aleante incrementa la dureza y fuerza
mecánica del plomo. También se utiliza en aleaciones como el peltre, metales
antifricción y metal inglés. Otros usos son en baterías y acumuladores,
recubrimiento de cables y cojinetes y rodamientos. El trióxido de antimonio se
usa como retardante de llama.
Bismuto: se utiliza en algunas aleaciones y
algunos de sus compuestos se emplean como cosméticos y en aplicaciones
farmacéuticas. Actualmente se emplea en aleaciones reemplazando al plomo que
resulta tóxico.
GRUPO IV-A
Los elementos del Grupo IV A (actualmente 14) tienen
propiedades muy variables según su ubicación dentro del grupo.
El carbono por
ejemplo es un no metal típico y forma uniones covalentes. El silicio y el
germanio son metaloides y el estaño y plomo son metales
.
Los tres primeros (C, Si y Ge) no forman uniones iónicas. Todos tienen números
de oxidación 2 y 4, sin embargo en el carbono y el silicio predominan los
compuestos de número de oxidación 4 (CO2 y SiO2) y en el plomo y el
estaño, los de número de oxidación 2 (PbO y SnO).
Carbono: su uso más importante se debe al poder calorífico
de los hidrocarburos que forma y se utilizan ampliamente como combustibles. Una
de sus variedades alotrópicas, el grafito, se usa combinado con arcilla en la
mina de los lápices y como aditivo de lubricantes.
Silicio: constituye el 28% de la corteza terrestre. Se utiliza en aleaciones, en la preparación de siliconas y en la industria cerámica. Debido a sus propiedades como semiconductor se emplea para fabricar chips.
Germanio: es un importante semiconductor que se usa en fotodetectores y transistores. Su uso se ve limitado por su elevado precio, pero se emplea en fibras ópticas, aleado con el silicio en circuitos integrados de alta velocidad, en espectroscopios y para endurecer aleaciones de magnesio, aluminio y estaño.
Estaño: debido a que no se oxida y es resistente a la corrosión se emplea para recubrir metales especialmente en latas de conservas. Junto al cobre constituye el bronce; aleado con el plomo se utiliza en soldaduras. Los compuestos de estaño se usan como fungicidas y en tintes y pigmentos.
Plomo: los usos más difundidos son en acumuladores, soldaduras, municiones y plomadas. Se utiliza en cubiertas de cables debido a su gran ductilidad. Su uso en pigmentos ha decrecido. Gran variedad de compuestos de plomo, como los silicatos y carbonatos se utilizan como estabilizadores de la luz y el calor en plásticos (cloruro de polivinilo).
Silicio: constituye el 28% de la corteza terrestre. Se utiliza en aleaciones, en la preparación de siliconas y en la industria cerámica. Debido a sus propiedades como semiconductor se emplea para fabricar chips.
Germanio: es un importante semiconductor que se usa en fotodetectores y transistores. Su uso se ve limitado por su elevado precio, pero se emplea en fibras ópticas, aleado con el silicio en circuitos integrados de alta velocidad, en espectroscopios y para endurecer aleaciones de magnesio, aluminio y estaño.
Estaño: debido a que no se oxida y es resistente a la corrosión se emplea para recubrir metales especialmente en latas de conservas. Junto al cobre constituye el bronce; aleado con el plomo se utiliza en soldaduras. Los compuestos de estaño se usan como fungicidas y en tintes y pigmentos.
Plomo: los usos más difundidos son en acumuladores, soldaduras, municiones y plomadas. Se utiliza en cubiertas de cables debido a su gran ductilidad. Su uso en pigmentos ha decrecido. Gran variedad de compuestos de plomo, como los silicatos y carbonatos se utilizan como estabilizadores de la luz y el calor en plásticos (cloruro de polivinilo).
TABLA PERIÓDICA
La tabla periódica de los elementos es una
disposición de los elementos químicos en forma de tabla ordenados por su numero atómico (número de protones), por
su configuración de electrones y
sus propiedades químicas.
Este ordenamiento
muestra tendencias periódicas, como elementos con comportamiento similar
en la misma columna.
En palabras de theodor Benfey, la tabla y la ley
periódica son el corazón de la química.
GRUPOS Y PERIODOS
Los grupos: Son columnas verticales de elementos de la
tabla periódica y presentan propiedades químicas similares.
Los periodos: Son filas horizontales (7) sus
propiedades varían desde izquierda a derecha .
LOS ELEMENTOS DE LA TABLA PERIÓDICA SE CLASIFICAN
EN TRES GRUPOS
METALES son buenos conductores de la electricidad y el
calor
NO METALES malos conductores del calor y de la electricidad METALOIDES Presentan propiedades de metales y no metales .
NO METALES malos conductores del calor y de la electricidad METALOIDES Presentan propiedades de metales y no metales .
GRUPOS DE ACUERDO A SUS
PROPIEDADES FÍSICA Y QUÍMICAS
ALCALINOS
Están situados en el grupo 1 excepto el H todos presentan un
electrón en su ultimo nivel de energía con tendencia a perderlo .
ALCALINO TERREOS
Están situados en el grupo 2 tiene propiedades básicas
(alcalinas)
HALOGENOS
Se encuentran en el grupo 17 (VII A ) tienen la propiedad de
formar una sal al reaccionar con sodio
GASES NOBLES
Están ubicados en el grupo 18 (VIII A ) son gases
monoatómicos , incoloros y presentan una reactividad química muy baja.
EL ÁTOMO DEL CARBONO
El átomo de carbono constituye el elemento esencial de toda
la química orgánica, y dado que las propiedades químicas de elementos y
compuestos son consecuencia de las características electrónicas de sus átomos y
de sus moléculas, es necesario considerar la configuración electrónica del
átomo de carbono para poder comprender su singular comportamiento químico
ENLACES
ENLACE SIMPLE
Es la manera más sencilla en la que el carbono comparte sus
cuatro electrones. Los enlaces se colocan apuntando a los cuatro vértices de un
tetraedro regular, estando el carbono en el baricentro de dicho tetraedro. Se
dice que el carbono actúa de manera tetragonal.
El ejemplo más simple lo representa el metano, en el que un átomo de carbono comparte cada uno de sus cuatro electrones exteriores con un átomo de hidrógeno, de modo que tanto el carbono como cada uno de los cuatro hidrógenos completan su última capa electrónica.
A la derecha tienes una simulación en la que puedes girar la molécula arrastrando mientras pulsas el botón izquierdo del ratón, y ampliarla arrastranso mientras pulsas el botón derecho.
Los cuatro enlaces del carbono se orientan simétricamente en
el espacio de modo que considerando su núcleo situado en el centro de un
tetraedro, los enlaces están dirigidos a lo largo de las líneas que unen dicho
punto con cada uno de sus vértices. La formación de enlaces covalentes puede
explicarse, recurriendo al modelo atómico de la mecánica cuántica, como debida
a la superposición de orbitales o nubes electrónicas correspondientes a dos
átomos iguales o diferentes.
ENLACE DOBLE
El carbono no tiene por qué formar los cuatro enlaces con
cuatro átomos distintos. Puede darse el caso de que dos de esos enlaces los
forme con un mismo átomo. Hablamos entonces de un enlace doble. Los dos
electrones que le quedan al carbono se enlazan con otrs dos átomos mediante
enlaces simples. En este caso, el enlace doble y los dos simples apuntan a los
vértices de un triángulo casi equilátero. Se dice que el carbono actúa de forma
trigonal.
El ejemplo más simple es el etileno, en el que los dos carbonos comparten dos electrones entre sí y los otros dos que les quedan a cada uno los comparten con dos átomos de hidrgeno. La estructura es trigonal y plana.
El ejemplo más simple es el etileno, en el que los dos carbonos comparten dos electrones entre sí y los otros dos que les quedan a cada uno los comparten con dos átomos de hidrgeno. La estructura es trigonal y plana.
ENLACE TRIPLE
Por último, puede el carbono formar tres enlaces con un mismo
átomo, y el cuarto con un átomo distinto. Se habla entonces de un enlace
triple. En este caso la molécula es lineal, y decimos que el carbono actúa de
forma lineal.
El ejemplo más simple de esto es el acetileno, en el que dos carbonos se unen mediante un enlace triple y el electrón que les queda a cada uno lo comparten con un átomo de hidrógeno. Por supuesto, la molécula es lineal.También puede el carbono formar el enlace triple con otros elementos como el nitrógeno, como veremos más adelante.
ESTABILIDAD DE LOS ENLACES: por el reducido valor del
átomo, los enlaces covalentes son fuertes y estables. Esta estabilidad origina
la solidez de la covalencia a carbono.
MODELO GEOMÉTRICO: Destaca la forma geométrica del
carbono y la dirección de sus enlaces
MODELO DE BARRAS Y ESFERAS: Indica la dirección de los
enlaces y los ángulos que ellos forman
MODELO ESCALAR O COMPACTO: Indica las proporciones
existentes entre átomos e ilustre la forma de la molécula
REPRESENTACION ESPACIAL: Representa la estructura
tridimensional en 2
dimensiones
ElGRUPO 4 de la tabla está conformado por los siguientes
elementos: carbono, silicio, germanio, estroncio y plomo.
El carbono y el silicio son los elementos
más importantes. El primero por ser componente fundamental de los organismos
vivos; el segundo por ser el más abundante de los componentes del suelo y las
rocas.
El carbono es el primer miembro del
grupo IV; es el segundo elemento después del hidrógeno, que constituye
numerosos compuestos, debido a su facilidad de combinación con otros carbonos y
con otros elementos.
.El carbono amorfo en contraste con el
grafito y el diamante se le puede preparar de diversas maneras, pero raras
veces se obtiene puro; ejemplos de carbono amorfo son: el carbón vegetal,
el coque, el carbón animal, el carbón de azúcar, el hollín y el negro de
humo.
Los átomos de carbono forman enlaces
unos con otros originando largas cadenas que pueden ser lineales, ramificadas o
anillares. Gracias a esta pro piedad existen más de 18 millones de compuestos
del carbono mientras que en la química inorgánica o mineral sólo existen unos 6
millones de compuestos.
La causa de este elevado número de
compuestos radica en las siguientes propiedades:
El carbono es tetravalente
Esta situado en la parte central de la
tabla periódica, puede unirse con los elementos de la derecha o de la
izquierda.
Puede unirse con otros átomos de carbono,
formando compuestos en cadena.
Presenta numerosos isómeros a medida que
aumenta el número de carbonos en los compuestos.
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