Fundamentos de Química: Elementos, Enlaces y Nomenclatura Inorgánica

Química General: Elementos, Tabla Periódica y Enlaces

Sección 1: Elementos y Tabla Periódica

1. Propiedades de Elementos Específicos

• a) Identificación de Elementos por Número Atómico

  Dados los elementos Z = 19, Z = 31, Z = 34, Z = 35, se pide:

  Identifica dichos elementos sin utilizar la tabla periódica.

  • Z=19: K (Potasio)
  • Z=31: Ga (Galio)
  • Z=34: Se (Selenio)
  • Z=35: Br (Bromo)

• b) Grupo y Periodo de Cada Átomo

  • K: Grupo 1, Periodo 4
  • Ga: Grupo 13, Periodo 4
  • Se: Grupo 16, Periodo 4
  • Br: Grupo 17, Periodo 4

• c) Valencia de los Elementos Z = 19 y Z = 34

  • Z=19 (Potasio): 1 (Número de electrones de valencia)
  • Z=34 (Selenio): 6 (Número de electrones de valencia)

  Nota: La valencia puede referirse al número de electrones de valencia o a la capacidad de combinación. Para el Potasio (Z=19), la valencia es 1. Para el Selenio (Z=34), con configuración 4s² 4p⁴, tiene 6 electrones de valencia y puede presentar valencias como 2, 4 o 6.

2. Conceptos Fundamentales de la Tabla Periódica

• a) ¿Cómo se llaman las filas del Sistema Periódico?

  Periodos

• b) ¿Qué nombre reciben los grupos 1, 2, 16 y 17 del Sistema Periódico?

  • Grupo 1: Metales Alcalinos
  • Grupo 2: Metales Alcalinotérreos
  • Grupo 16: Calcógenos (o Anfígenos)
  • Grupo 17: Halógenos

• c) ¿Qué propiedad tienen los gases nobles?

  Son químicamente inertes (o muy poco reactivos) debido a su configuración electrónica estable (octeto completo, excepto el Helio con dueto).

• d) ¿Qué tienen en común los elementos de un grupo de la tabla periódica?

  Tienen el mismo número de electrones de valencia, lo que les confiere propiedades químicas similares.

• e) ¿Qué tienen en común los elementos de un periodo de la tabla periódica?

  Tienen la misma cantidad de capas electrónicas (o niveles de energía).

• f) ¿Quién es el padre de la tabla periódica actual?

  Dmitri Ivánovich Mendeléyev

• g) ¿Quién fue Henry Moseley?

  Fue un físico y químico inglés que estableció la ley de Moseley, la cual relaciona el número atómico de un elemento con la longitud de onda de los rayos X que emite, lo que llevó a la organización de la tabla periódica por número atómico.

3. Configuración Electrónica, Grupo y Periodo

Dadas las siguientes configuraciones, se pide: grupo y periodo.

• A) 1s² 2s² 2p⁶ 3s²: Grupo 2, Periodo 3
• B) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴: Grupo 16, Periodo 3

Sección 2: Enlaces Químicos y Propiedades

1. Clasificación de Sustancias por Tipo de Enlace

• a) Clasifica las siguientes sustancias por su tipo de enlace: cloruro de calcio, diamante, Yodo, plata, Cinc, poliestireno expandido.

  • Enlace Iónico: Cloruro de Calcio
  • Enlace Covalente: Diamante, Yodo, Poliestireno Expandido
  • Enlace Metálico: Plata, Cinc

• b) El Yodo es un compuesto sólido a temperatura ambiente, y el cloruro de sodio también lo es. Sin embargo, la bibliografía nos dice que ambos compuestos tienen distinto tipo de enlace. ¿Cómo podríamos averiguar el tipo de enlace de estos compuestos?

  Para diferenciar el tipo de enlace entre el Yodo (covalente molecular) y el Cloruro de Sodio (iónico), a pesar de que ambos son sólidos a temperatura ambiente, se pueden realizar las siguientes pruebas:

  • Solubilidad en disolventes polares y no polares: El cloruro de sodio (iónico) es muy soluble en agua (disolvente polar), mientras que el yodo (covalente) es poco soluble en agua, pero soluble en disolventes no polares como el tetracloruro de carbono o el hexano.
  • Conductividad eléctrica: El cloruro de sodio conduce la electricidad en estado fundido o en disolución acuosa (debido a la presencia de iones móviles), pero no en estado sólido. El yodo no conduce la electricidad en ningún estado.
  • Puntos de fusión y ebullición: Aunque ambos son sólidos, el cloruro de sodio tiene un punto de fusión y ebullición significativamente más alto (801 °C y 1413 °C, respectivamente) que el yodo (113.7 °C y 184.3 °C, respectivamente), lo que es característico de los compuestos iónicos frente a los covalentes moleculares.
  • Dureza y fragilidad: Los compuestos iónicos suelen ser duros y frágiles, mientras que los compuestos covalentes moleculares son generalmente más blandos.

• c) Indica tres propiedades de los compuestos iónicos, tres propiedades de los compuestos covalentes y tres de los compuestos metálicos.

  • Compuestos Iónicos:
    • Son sólidos cristalinos a temperatura ambiente.
    • Tienen puntos de fusión y ebullición elevados.
    • Son frágiles y quebradizos.
    • Conducen la electricidad en estado fundido o en disolución acuosa, pero no en estado sólido.
  • Compuestos Covalentes (moleculares):
    • Son gases, líquidos o sólidos blandos a temperatura ambiente (muchos).
    • Tienen puntos de fusión y ebullición bajos (generalmente).
    • Son aislantes térmicos y eléctricos.
    • Son poco solubles en agua, pero solubles en disolventes no polares.
  • Compuestos Metálicos:
    • Son sólidos a temperatura ambiente (excepto el mercurio).
    • Tienen altos puntos de fusión y ebullición.
    • Son buenos conductores del calor y la electricidad.
    • Son dúctiles y maleables.
    • Presentan brillo metálico.

2. Estructuras de Lewis

• a) Realiza la estructura de Lewis de las moléculas F₂, O₂ y N₂.

  • F₂: :F̈—F̈:
  • O₂: :Ö=Ö:
  • N₂: :N≡N:

Sección 3: Nomenclatura y Formulación Inorgánica

1. Formula estos compuestos:

• Hidróxido de Estroncio: Sr(OH)₂
• Yoduro de Plomo (IV): PbI₄
• Cloruro de Hidrógeno: HCl
• Amoníaco: NH₃
• Tetraóxido de Trihierro: Fe₃O₄
• Peróxido de Hidrógeno: H₂O₂
• Ácido Tetraoxosulfúrico(VI) o Tetraoxosulfato(VI) de Hidrógeno: H₂SO₄

2. Nombra estos compuestos:

• Ca(NO₂)₂: Nitrito de Calcio
• B(OH)₃: Ácido Bórico
• NiS: Sulfuro de Níquel (II)
• ZnO: Óxido de Cinc
• H₂Cr₂O₇: Ácido Dicrómico
• HI (ac): Yoduro de Hidrógeno (en disolución acuosa) / Ácido Yodhídrico
• Cl₂O₇: Óxido Perclórico / Heptaóxido de Dicloro
• HNO₃: Ácido Nítrico / Ácido Trioxonítrico(V)