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7/29/2019 Tema 2 Elementos 1s y 2s
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ORBITAL ATMICO es la zona delespacio donde existe una granprobabilidad de encontrar el electrn.
Los orbitales se relacionan con lossubniveles de energa y estndeterminados por los NMEROSCUNTICOS permitidos (el nmero
cuntico principal n est relacionadotanto con la energa como con ladistancia media entre el ncleo y elelectrn).
Los ORBITALES DE TIPO ssern aquellos cuyonmero cunticosecundario (rbitas delos electrones de forma
elptica) ser 0.
GBZA Qumica 3 - Profesor: Rafael Caldern Rodrguez
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Quelementos
forman partedel grupo s?
Las propiedades qumicas de los elementos dependende los electrones del ltimo nivel, por lo que la
colocacin de los elementos en la tabla peridicaestar relacionada con la estructura electrnica de esaltima capa.
Si se observa el sistemaperidico, veremos que todos
los elementos del mismo grupotienen el mismo n de
electrones en el ltimo nivel(idntica configuracin
electrnica externa,responsable de sus propiedades
qumicas).
As, losELEMENTOSTIPO S son
ALCALINOS
ALCALINOTRREOS
Grupo 1 de la tabla peridica.Su estructura de la ltima capa
o nivel es n s1
Grupo 2 de la tabla peridica.Su estructura de la ltima capa
o nivel es n s2
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METALES ALCALINOS
Se sitan en el grupo IA de la tabla peridica excepto
por el hidrgeno que es un gas. Todos tienen un soloelectrn en su nivel energtico externo y contendencia a perderlo, con lo que forman ionesmonopositivos, M+ (todos los elementos metlicostienen tendencia a perder electrones al combinarsecon los no metales; sus valencias sern por tanto,
positivas).Su configuracin electrnica es n s1 ya que se localizanen la zona s de la tabla peridica.
Qu elementosforman parte de
los metalesalcalinos?
Hidrgeno H (Z=1) : 1s1
Litio Li (Z=3) : [He] 2s1Sodio Na (Z=11) : [Ne] 3s1
Potasio K (Z=19) : [Ar] 4s1
Rubidio Rb (Z=37): [Kr] 5s1
Cesio Cs (Z=55): [Xe] 6s1
Francio Fr (Z=87): [Rn] 7s1
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METALES ALCALINOS
Propiedades metales alcalinos
Estos metales son muy reactivos, por ellosiempre se encuentran en compuestoscomo oxido, hidrxidos, haluros, silicatos,etc. y nunca en estado puro.
Son metales blandos, esto es que puedenser rayados con facilidad y tienen un granpoder reductor (de hecho, muchos de ellosse deben conservar en aceites minerales ogasleos para que no reaccionen con eloxigeno o el vapor de agua atmosfricos ya
que tienen una alta reactividad).
En disoluciones acuosas presentanpropiedades bsicas y en disolucin con elamoniaco la disolucin se tie de azulintenso y se hacen capaces de conducir
corriente elctrica.
Ejemplo de compuestosimportantes que pueden
formar los metales alcalinos sonla sal comn (NaCl), la sosa
custica (NaHCO3, es un
compuesto muy agresivo ycorrosivo utilizado
principalmente en productos delimpieza de desages) o elcarbonato de litio (Li2CO3estabiliza el nimo en las
personas).
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El litio se utiliza para producir vidrios y como componente de
lubricantes y pilas (tiene un gran potencial reductor). Enbioqumica es un componente del tejido nervioso y su
carencia produce trastornos psiquitricos, como la depresinbipolar.
El sodio se utiliza en la industria textil, pues sus salesson blanqueantes. Es componente de algunas gasolinas, jabones,
etc. A pesar de ser txico al ingerirlo es uncomponente fundamental de las clulas.
El potasio se utiliza para producir jabones, vidrios y fertilizantes.
El rubidio se utiliza para eliminar gases en sistemas de vaco.
El cesio es el principal componente de clulas fotoelctricas.
Para el francio no hay aplicaciones comerciales debido a su
escasez y a su inestabilidad.
Usos y aplicaciones metales alcalinos
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HIDRGENO
El HIDRGENO es el elemento mas simple y su configuracin electrnica es 1s1.
Habitualmente se coloca en laparte superior del grupo de losalcalinos por ser su estructuraelectrnica la misma, aunque
sus propiedades son muydiferentes.
Es el elemento ms abundantedel universo.
El hidrgeno se da en 3 formas isotpicas(ISTOPOS tomos de un mismo elementocuyos ncleos tienen una cantidad diferentede neutrones, es decir, diferente masaatmica) diferentes:1. PROPIO (sin neutrones, el ms abundante)2. DEUTERIO (con un neutrn)3. TRITIO (con 2 neutrones, inestable)
El propio constituye el99,98% del hidrgeno
que hay en la Tierra. Eldeuterio, al
combinarse con eloxgeno, da agua
pesada(se usa como
moderador en
reactores nucleares).
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HIDRGENO
Las propiedades fsicas del hidrgeno son como las de los no metales, pero qumicamente se
comporta a veces como metal y otras como no metal.Su estado de oxidacin habitual es el +1, pero tambin puede tener el -1 en sus
combinaciones con los metales.
En la naturaleza se presenta comoMOLCULA DIATMICA H2(dos
tomos unidos por enlace ,covalente) y en el estado gaseoso,
aunque casi siempre todo elhidrgeno se encuentra combinado
con otros elementos,especialmente con el oxgeno en
forma de agua, y con el carbono entoda la materia viva y nutrientes
orgnicos.
El H2 es un gran reductor y, al reaccionar con xidos metlicos, permite obtener los metales
en estado libre.
Ejemplo:
CuO + H2 Cu + H2O
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HIDRGENO
Principalmente se emplea como reactivo enprocesos orgnicos (hidrogenaciones) como
materia prima en sntesis (amoniaco, hidruros,etc.), en la industria petroqumica y como
combustible aeroespacial.
INTERS INDUSTRIAL
El proceso de fusinnuclear, para obtener
mayor cantidad deenerga utiliza hidrgeno
en la siguiente reaccin
Se necesitan temperaturas de 100 millones de
grados para lograr la fusin de estos tomos.
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HIDRGENO
El principal compuesto con hidrgeno es el agua (H2O), la sustancia qumica ms
importante para la vida y la ms abundante sobre la Tierra. Se presenta en estado slido(hielo), lquido (ocanos, lagos y ros) y en la atmsfera como vapor de agua.
AGUA
Es el disolvente universal, se emplea en muchsimos procesosindustriales.
Presenta hibridacin de tipo sp3y su estructura espacial es de tipoangular (104,5).
Sus enlaces son polares (tiene polaridad elevada, disolviendocompuestos inicos).
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AGUA
A presin atmosfrica, sus puntos de fusin (0C) y ebullicin (100C)
son anormalmente altos, debido a la existencia de ENLACES PUENTEDE HIDRGENO entre sus molculas.
HIDRGENO
En estado slido, las molculas se ordenan mediante estas fuerzasintermoleculares en estructuras hexagonales muy abiertas, lo que
deja mucho espacio libre y hace que el hielo tenga menor densidad
que el agua (por eso, el hielo flota en el agua).Puede actuar como cido o
como base, dependiendo de lasustancia con la que se
enfrente (es ANFTERA).
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METALES ALCALINOTRREOS
Son el segundo grupo del sistema peridico y en l estn los
elementos BERILIO (Be), MAGNESIO (Mg), CALCIO (Ca),ESTRONCIO (Sr), BARIO (Ba) y RADIO (Ra).
La estructura electrnicade su capa ms externa es
ns2. Pierden estos doselectrones con facilidad,por lo que forman iones
con nmero de oxidacin
+2.
Son tambin elementosmetlicos y no se
encuentran libres en lanaturaleza, sino formando
compuestos de tipo inico(excepto el berilio).
Para obtenerlos aisladosse usa electrolisis. As, se
presentan en estadoslido y son ms duros
que los alcalinos.
Propiedades
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METALES ALCALINOTRREOS
Usos y aplicaciones metales alcalinotrreos
Qumicamente se oxidan al aire y reaccionan con el agua (excepto el berilio), soltando
hidrgeno y formando hidrxidos. A diferencia de los alcalinos, muchas de las salesalcalinotrreas son insolubles en agua debido a sus mayores fuerzas de interaccin entre
los iones de sus cristales.
El berilio se utiliza como material de estructuras, moderador dereactores nucleares, y sus aleaciones con cobre se usan en laindustria aeronutica.
El magnesio se emplea en las luces de bengala y en las bombasincendiarias; aleado con el aluminio se usa en la industria del
automvil; en medicina, por ejemplo, para la osteoporosis.
El calcio se utiliza en la metalurgia como agente reductor ycomo depurador de impurezas y gases residuales en laindustria.
El bario se emplea en sistemas de encendido del automvil.
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