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UNIVERSIDAD DEL ATLANTICO
23209
INFORME DE PRACTICA DE LABORATORIO #1
TENDENCIAS DE EN LA TABLA PERIODICA
INTEGRANTES DEL GRUPO DE TRABAJO:
EMIRO MORENO
KEREN GASCÓN YEPES
DOCENTE ENCARGADO DE LA PRÁCTICA:
FELIX PEREZ
FACULTAD DE QUIMICA Y FARMACIA
BARRANQUILLA
2016
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CONTENIDO
1. INTRODUCCION ------------------------------------------------ 3
2. OBJETIVOS -------------------------------------------------------- 4
3. MARCO TEORICO -------------------------------------------- 5
4. METODOLOGÍA ----------------------------------------------- 12
5. ANALISIS DE RESULTADOS -------------------------------
6. CUESTIONARIO -------------------------------------------------
7. CONCLUSION ----------------------------------------------------
8. ANEXOS -----------------------------------------------------------
9. BIBLIOGRAFIA --------------------------------------------------
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INTRODUCCIÓN
la tabla periódica de los elementos propuesta por mendelejeff (1869) ha probado
ser una herramienta de gran utilidad para predecir las propiedades químicas y
físicas de los elementos, incluso de aquellos que no existen de manera natural en
la tierra. a pesar de diversos esfuerzos recientes por mejorarla, la clasificación de
los elementos propuesta por mendelejeff hace casi 150 años sigue siendo parte
fundamental de la instrucción química básica.
la tabla periódica que hoy conocemos está constituida por columnas y filas. Donde
las filas se conocen como periodos y las columnas como grupos. Los elementos
están ordenados por el número atómico (z), aumenta de izquierda a derecha y de
arriba para abajo.
Pero esta agrupación no es al azar, si recordamos:
que el principio de aufabau nos dice que los electrones de los elementos se van
agregando progresivamente.
que el electrón diferenciador es el último electrón que se coloca en la
configuración electrónica del elemento, que es el que marca la diferencia entre un
elemento y el otro.
que el aumento de un electrón dentro de la configuración electrónica (aumento de
un protón), implica que varía el elemento, pues cambia el número atómico, que
identifica al elemento.
Mediante este informe se darán a conocer ciertas tendencias que se presentan en
la tabla periódica, un instrumento que hace de documento de identidad para el
desarrollo del trabajo de un químico farmacéutico en formación.
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OBJETIVOS
Distinguir, relacionar, cualitativamente las propiedades de algunos elementos y sus compuestos.
Establecer tendencias en la tabla periódica
Explicar tendencias observadas en base a la estructura atómica de los átomos.
Determinar el pH de dos ácidos y dos bases utilizando papel indicador o papel tornasol y finalmente comparar con los pH corregidos de cada sustancia. Ácido acético CH3COOH, Ácido sulfúrico H2SO4, Hidróxido de sodio NaOH, Hidróxido de bario Ba(OH)2 .
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MARCO TEORICO
Ciertas propiedades de los elementos, exhiben un cambio gradual conforme nos movemos a lo largo de un periodo o una familia. El conocer estas tendencias, nos ayudará a comprender las propiedades químicas de los elementos.
Estas son:
Tamaño atómico Potencial de ionización Afinidad electrónica Electronegatividad
Tamaño Atómico
Del modelo cuántico del átomo podemos concluir que un átomo no tiene una frontera definida, ello nos conduce a un problema conceptual que puede definirse con la siguiente pregunta ¿cuál es exactamente el tamaño de un átomo?
Se puede estimar el radio atómico suponiendo que los átomos son objetos esféricos que se tocan unos a otros al estar unidos en una molécula
Figura : Distancia Br-Br en la molécula de Br2
La distancia del enlace Br-Br en el Br2 es de 2.28 Å, entonces el radio del átomo de Br es de 1.14 Å
La distancia del enlace C-C es de 1.54 Å, entonces el radio de un átomo de Carbono es de 0.77 Å
En muchos de los compuestos que tienen enlaces C-Br, la distancia observada tiene aproximadamente el valor 1.14 + 0.77 = 1.91 Å.
¿Qué observamos al examinar a los elementos?
Al bajar por una familia, los átomos crecen. ¿La razón? Al cambiar de periodo añadimos otra capa.
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A lo largo de un periodo los átomos disminuyen de tamaño. ¿La razón?, Al haber más protones la carga positiva es mayor, eso atrae más a los electrones. Como no hemos cambiado de nivel, los electrones están más atraídos por el núcleo.
Al bajar en una familia (columna) de la tabla periódica, el radio atómico crece
Al avanzar hacia la derecha en un periodo (renglón) de la tabla periódica, el radio atómico decrece
Figura: Tamaño atómico y periodicidad, los elementos representativos
A lo largo de un periodo (no cambia el número cuántico principal) observamos:
El número de electrones de core (electrones que apantallan) permanece constante y únicamente varía el número de electrones de valencia
El número de electrones crece Si el número de electrones crece, pero el número de electrones que
apantallan la carga del núcleo permanece constante, entonces la carga nuclear efectiva (Zeff) sobre los electrones de valencia crece y serán más atraídos hacia el núcleo conforme avanzamos en el periodo, de manera que el radio disminuirá
Así para los elementos en que estamos llenando la subcapa 3p, tenemos:
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En cada caso tenemos que hay 12 electrones que apantallan (1s22s22p63s2), de manera que al aumentar el número de electrones de valencia:
Elemento Al Si P S Cl ArNúmero atómico
131415161718
Zef 1+2+3+4+5+6+
Ahora bien al bajar en una familia (el número cuántico principal aumenta):
El número de electrones de valencia permanece constante El número de electrones que apantallan crece, pero también crece la carga
nuclear y el resultado final es que esencialmente la carga nuclear efectiva sobre los electrones de valencia permanece constante
al aumentar el número cuántico principal los electrones que caben en el átomo son más, al bajar en una familia, el radio atómico crece
Potencial de ionización o energía de ionización
Se define como la energía que se requiere para sacar al electrón más externo de un átomo neutro.
La energía de ionización de un átomo mide que tan fuerte este retiene a sus electrones
La energía de ionización es la energía mínima requerida para quitar un electrón de un átomo aislado gaseoso en su estado basal
Ojo esto no se refiere a la energía requerida para quitar un electrón de las capas internas, acuérdate que esos están mas agarrados al átomo, porque están más cerca y porque les toca más carga del núcleo.
se referiere al estado basal del átomo completo, entonces el electrón que saldrá será el que tiene menos energía es decir el más lejano al núcleo.
La primera energía de ionización, I1, es la energía necesaria para quitarle el primer electrón del átomo: Na(g) Na+
(g) + 1e-
La segunda energía de ionización, I2, es la energía requerida para quitarle el siguiente electrón (esto es el segundo)del átomoNa+
(g) Na2+(g) + 1e-
Entre mayor sea el valor del subíndice en In mayor será la dificultad para quitar ese electrón
Para quitar los electrones restantes se requiere cada vez más energía (es decir la energía de ionización es mayor para cada electrón subsiguiente)
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Tendencias periódicas de la energía de ionización
Al avanzar en un periodo, la energía de ionización aumenta al incrementar el número atómico
Al bajar en una familia, la energía de ionización disminuye al incrementar el número atómico
Afinidad electrónica
La afinidad electrónica es el cambio energético asociado al proceso en el que un átomo en estado gana un electrón.
Para todos los átomos cargados positivamente y para la mayoría de los átomos neutros, en este proceso se libera energía cuando se añade un electrón Cl(g) + e- Cl-(g) ΔE = -328 kJ / molLa reacción anterior indica que el cloro tiene una afinidad electrónica de -328 kJ/mol.
Para los aniones y algunos átomos neutros, añadir un electrón no es tan fácil dando como resultado un proceso endotérmico, es decir se debe de hacer trabajo para forzar al electrón dentro del átomo, produciendo un anión inestable.
Los halógenos, a los que únicamente les falta un electrón para llenar la subcapa p, son los que tienen mayor atracción por un electrón, es decir tienen las afinidades electrónicas con los valores negativos más grandes. Al añadirles un electrón, obtienen la misma configuración electrónica que la de los gases nobles.
La tendencia general para la afinidad electrónica es la de volverse más negativa al movernos a la derecha a lo largo de un periodo, siendo los valores mayores los de los halógenos.
Las afinidades electrónicas no cambian mucho al bajar en una familia
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Figura : Comportamiento de la afinidad electrónica
Electronegatividad
Se define como la capacidad que tiene un átomo para atraer electrones
Figura: Comportamiento de la electronegatividad
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Resumen de las tendencias periódicas
Al decrecer el tamaño atómico El 1er potencial de ionización crece Los electrones son más difíciles de quitar Añadir electrones es fácil Los metales son mayores, por tanto tienden a perder electrones Los no metales son pequeños, de manera que tienden a ganar electrones
POTENCIAL DE HIDROGENO
El pH es una medida de acidez o alcalinidad de una disolución. El pH indica la
concentración de iones hidronio [H3O+] presentes en determinadas sustancias.
La sigla significa ‘potencial hidrógeno’, ‘potencial de hidrógeno’ o ‘potencial de
hidrogeniones’ (pondus Hydrogenii o potentia Hydrogenii; del latín pondus, n. =
peso; potentia, f. = potencia; hydrogenium, n. = hidrógeno). Este término fue
acuñado por el químico danés S. P. L. Sørensen (1868-1939), quien lo definió
como el opuesto del logaritmo en base 10 (o el logaritmo del inverso) de la
actividad de los iones hidrógeno.
La escala de pH típicamente va de 0 a 14 en disolución acuosa, siendo ácidas las
disoluciones con pH menores a 7 (el valor del exponente de la concentración es
mayor, porque hay más iones en la disolución) y alcalinas las que tienen pH
mayores a 7. El pH = 7 indica la neutralidad de la disolución (cuando el disolvente
es agua).
En productos de aseo y limpieza se suele hacer uso del término "pH neutro". En
este caso la neutralidad hace referencia a un nivel de pH 5,5. Debido a las
características de la piel humana, cuyo pH es 5,5, se indica neutralidad de pH en
este tipo de productos que están destinados a entrar en contacto con nuestra piel
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para destacar su no agresividad. Si se aplicaran productos de pH 7 a nuestra piel
se produciría una variación del pH cutáneo con posibles consecuencias negativas.
Medida de pH
El valor del pH se puede medir de forma precisa mediante un potenciómetro,
también conocido como pH-metro (/pe achímetro/ o /pe ache metro/), un
instrumento que mide la diferencia de potencial entre dos electrodos: un electrodo
de referencia (generalmente de plata/cloruro de plata) y un electrodo de vidrio que
es sensible al ion de hidrógeno.
También se puede medir de forma aproximada el pH de una disolución empleando
indicadores, ácidos o bases débiles que presentan diferente color según el pH.
Generalmente se emplea papel indicador, que se trata de papel impregnado de
una mezcla de indicadores cualitativos para la determinación del pH. El papel de
litmus o papel tornasol es el indicador mejor conocido. Otros indicadores usuales
son la fenolftaleína y el naranja de metilo.
Un pH igual a 7 es neutro, menor que 7 es ácido y mayor que 7 es básico a 25 °C.
A distintas temperaturas, el valor de pH neutro puede variar debido a la constante
de equilibrio del agua (kW).
La determinación del pH es uno de los procedimientos analíticos más importantes
y más usados en ciencias tales como química, bioquímica y la química de suelos.
El pH determina muchas características notables de la estructura y actividad de
las biomacromoléculas y, por tanto, del comportamiento de células y organismos.
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METODOLOGIA
El análisis de las tendencias en la tabla periódica se realizó mediante una
experiencia en el laboratorio de química inorgánica de la universidad del Atlántico.
MATERIALES Y REACTIVOS UTILIZADOS:
MATERIALES: mechero, alambre de platino (o ferro-níquel), espátulas,
tubos de ensayos, gradillas, papel indicador universal, tapones de caucho,
cuchara de combustión.
REACTIVOS: cloruro de sodio NaCl, bromuro de potasio, yoduro de sodio,
tetracloruro de carbono, nitrato de plata 0.1M, sacarosa, acetona, hidróxido
sódico, ácido sulfúrico, ácido acético, hidróxido bórico, fenolftaleína, los
elementos, sodio, potasio, magnesio, calcio, aluminio, azufre, oxigeno,
hierro, litio.
PROCEDIMIENTO 1:
Se examinó el estado físico de pequeñas cantidades de cloruro de sodio,
bromuro de potasio, yoduro de sodio, y tetracloruro de carbono. Analizando
se relacionó con un índice de volatilidad.
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PROCEDIMIENTO 2:
Se sometió a calor una pizca de los sólidos con los que contábamos en
laboratorio mencionado anteriormente utilizando un anillo de ferro-níquel, a
continuación se observó su punto de fusión.
PROCEDIMIENTO 3:
Se añadió una pequeña cantidad de los mismos sólidos en
aproximadamente dos ml de agua destilada, se agito y se dejó en reposo.
Observamos su solubilidad finalmente se le agrego dos gotas de nitrato de
plata a cada solución preparada 0.1M.
PROCEDIMIENTO 4:
Se realizó el mismo procedimiento anterior utilizando esta vez sacarosa y
acetona.
PROCEDIMIENTO 5:
Se tomó unas gotas de ácido acético, ácido sulfúrico, hidróxido de sodio e
hidróxido de bario utilizando una pipeta para cada reactivo, al tomar cada muestra
se dejó caer las gotas en papel indicador universal para determinar su potencial de
hidrogeno (pH).
PROCEDIMIENTO 6:
Se tomó una pequeña cantidad de óxido de calcio en un tubo de ensayo, se le
adiciono aproximadamente dos ml de agua, observamos sus características a
simple vista. Finalmente se le agrego a la solución 1 gota de fenolftaleína, se
observaron y apuntaron los cambios observados.
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BIBLIOGRAFIA
http://www.equiposylaboratorio.com/sitio/contenidos_mo.php?it=9935
http://depa.fquim.unam.mx/QI/contenido/per10.htm
http://corinto.pucp.edu.pe/quimicageneral/contenido/tabla-peri
%C3%B3dica-de-los-elementos.html
http://www.scielo.org.mx/scielo.php?pid=S1026-
87742008000200004&script=sci_arttext
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