Química general
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3.1. Explicar las principales consideraciones que regulan la geometría de los cristales iónico - Cada catión debe agruparse a su alrededor (preferiblemente en contacto) con el máximo número posible de aniones y viceversa. - La separación entre iones de la misma carga debe ser la máxima posible compatible con la mínima separación entre iones de signo contrario (optimización de las fuerzas de atracción-repulsión electroestáticas). - Siempre debe respetarse la neutralidad eléctrica de la estructura;
Es decir,la proporción de cationes y aniones debe ser la correspondiente a la estequiométrica del compuesto.
MODELO DE EMPAQUETAMIENTO DE ANIONES - Estructura basada en empaquetamiento simple de aniones. - Estructuras basadas en empaquetamientos compactos. Estructura con empaquetamiento cúbico compacto Estructuras con empaquetamiento hexagonal compacto - Otras estructuras basadas en empaquetamientos no compactos. 3.2. ¿A qué se llama energía de red? Energía de red o reticular es la que se desprende en la formación de un mol de compuesto iónico a partir de sus iones en estado gaseoso. Surge una formula que de esta se deduce que es directamente proporcional alas cargas de los iones, e inversamente proporcional a la distancia interionica. 3.3. Indicar las principales propiedades de los compuestos iónicos Los compuestos iónicos forman redes cristalinas constitutas por iones de carga opuesta unidos por fuerzas electrostáticas. Este tipo de atracción determina las propiedades observadas. Si la atracción electrostática es fuerte, se forman sólidos cristalinos de elevado punto de fusión e insolubles en agua; si la atracción es menor, como en el caso de NaCl, el punto de fusión también es menor y en general, son solubles en agua e insolubles en líquidos no polares como el benceno. PROPIEDADES DE LOS COMPUESTOS Iónicos a) Puntos de fusión y ebullición elevados. B) Sólidos duros y quebradizazos. C) Baja conductividad eléctrica y térmica en estado sólido. 3.4. Explicar la solubilidad de los compuestos iónicos, indicando los motivos por los que son solubles en determinado tipo de disolventes Los disolventes polares hacen disminuir las fuerzas atractivas al interponerse las moléculas del disolvente entre los iones. Cada Ion se rodea de moléculas de disolvente (solvatación). La solubilidad disminuye si aumenta la carga de los iones. Así las sustancias formadas por metales del grupo II A (alcalinos térreos) son menos solubles que las formadas por metales del grupo I A (alcalinos) 3.5. ¿En qué consiste la electrolisis de los compuestos iónicos? Explicarlo Cuando un sólido iónico es disuelto en agua, sus iones componentes pueden moverse bajo la influencia de fuerzas eléctricas. Si estas son de signo opuesto será posible entonces separar los aniones de los cationes presentes en la disolución. Esta separación de sustancias por medio de la electricidad es lo que Faraday denomino electrolisis..5.1. Citar las principales propiedades de los metales. Los metales se caracterizan por tener una serie de propiedades físicas comunes: son sólidos en condiciones normales, brillo metálico, densidades altas, ductilidad y maleabilidad, buena conducción eléctrica y térmica y capacidad para producir el efecto fotoeléctrico. La mayoría de elementos metálicos presentan estructura cristalina, hay tres tipos de estructuras: 1 – Empaquetamiento cúbico compacto 2 – Empaquetamiento hexagonal mas compacto. 3 – Empaquetamiento cúbico centrado en el cuerpo. 5.2. Explicar el enlace metálico según la teoría del mar de electrones. La estructura del metal puede considerarse formada por un conjunto de iones positivos fuertemente empaquetados y rodeados de los electrones de Valencia que forman una especia de fluido electrónico llamado mar de electrones. Estos electrones se mueven fácilmente por el metal, lo que explica su gran conductividad eléctrica y térmica. Los iones que forman la red metálica son iguales, por lo que se mueven por todas las posiciones con facilidad. Esto explica la ductilidad y la maleabilidad de los metales frente a la fragilidad de los compuestos iónicos. 5.3. ¿En qué consiste la teoría de las bandas de energía? Diferenciar entre conductores, semiconductores y aislantes. La conductividad eléctrica se produce al aplicar un potencial eléctrico que aumenta la energía cinética media de los electrones. Esto hace que los electrones pasen a niveles de energía superiores, siempre que haya niveles vacantes. A los niveles energéticos o bandas, llenos o semilleros, se les llama banda de Valencia y a la banda vacía se le llama banda de conducción. 1 – Conductores: Son los que tienen bandas vacías o semillenas y pueden hacer que los electrones salten a esas bandas. 2 – Semiconductores: La diferencia de energía es pequeña, una excitación moderada basta para hacer pasar electrones de una banda a otra. 3 – Aislantes: Si el incremento de energía es grande, la excitaciónnecesaria no es accesible más que en condiciones extremas, y la sustancia no conduce, es un aislador. 5.4. Explicar la forma en que la temperatura afecta, si es que lo hace, a la conductividad de conductores y semiconductores. En los conductores la conductividad decrece con el aumento de temperatura, por que al aumentar esta hacen que las vibraciones de los núcleos metálicos que producen choques con los electrones y frena su desplazamiento. En los semiconductores la conductivitas aumenta con la temperatura, pues es mayor el número de electrones que pueden pasar a la banda vacía al disponer de mayor energía para hacerlo. 5.5. ¿Qué son y cómo se obtienen los semiconductores p y n? ¿En qué se diferencian? Para obtener semiconductores a partir de aislantes se debe sustituir átomos de un aislante por impurezas en una técnica conocida como dopaje del aislador Si los orbitales de los átomos de las impurezas introducidas están llenos (de electrones), el semiconductor obtenido se denomina de tipo n. Por lo contrario, si están vacíos son de tipo p. 1 – Los del tipo n: se añaden cantidades muy pequeñas de fósforo o arsénico al silicio cristalino, estos se incorporan a la propia estructura del silicio, y los orbitales de estos átomos contienen electrones que pueden pasar a la banda de conducción los semiconductores 2 – Los del tipo p: se añaden al silicio átomos de boro como dopaje, este roba un electrón al silicio quedando un hueco positivo que puede llenarse con un electrón de un átomo de silicio contiguo y así a lo largo de todo el cristal. 5.6. ¿A qué se llama zona prohibida? ¿Qué es la rotura de un aislador? La zona prohibida es si cuando el incremento de energía es grande, la excitación necesaria no es accesible más que en condiciones extremas, y la sustancia no conduce es un aislador. La regíón de incremento de energía se llama ahora zona prohibida. Únicamente si la diferencia de potencial es suficientemente elevada se consigue salvar la zona prohibida, y el material se hace conductor. Esto es lo que se llama ruptura del aislador. 5.7. Citar las principales clases de aleaciones. Las aleaciones se forman al fundir juntos dos o más metales. Se clasifican en los siguientes tipos: - Simples mezclas - Disoluciones sólidas - De sustitución - Intersticiales - Compuestos o fases intermetálicas 6.1. Citar, explicando brevemente, las fuerzas de Van der Waals. Son fuerzas débiles muy y son las responsables de la atracción entre moléculas neutras y saturadas, lo que da lugar a estados de agregaron correspondientes (gas, liquido y sólido) Hay tres tipos: - Fuerzas de dispersión o de London - Fuerzas de orientación - Fuerzas de inducción 6.2. Indicar, explicando la contestación, los factores de los que depende la intensidad de las fuerzas de Van der Waals. Depende del tamaño molecular. Así, las moléculas grandes tienen los electrones más alejados y son más fáciles de polarizar. Por lo general el tamaño va asociado con la masa molecular lo que explica que las fuerzas de dispersión aumenten con la masa molecular. 6.3. ¿A qué se llama enlace por puente de hidrógeno? En compuestos hidrogenados, entre las moléculas se forma un tipo especial de enlace, carácterístico del átomo de hidrógeno, por lo que se llama puente de hidrógeno, en el cual el hidrógeno hace de punto de uníón entre dos átomos muy electronegativos 6.4. ¿Cuáles son las moléculas susceptibles de experimentar enlaces por puente de hidrógeno? Estos compuestos pueden formar asociaciones con otras moléculas que tengan un átomo dador de electrones como cetonas, esteres, amoniaco, etc.) Este tipo de enlace tiene un papel muy importante en procesos biológicos. Las configuraciones de las moléculas biológicas fundamentales como proteínas, ácidos nucleicos, etc. Y que adoptan forma helicoidal. 6.5. Explicar, en base a su estructura, la diferencia de densidades entre el hielo y el agua líquida Para el caso del hielo, en el estado sólido los enlaces se extienden a todo el cristal, estando rodeada cada molécula por otras cuatro, formando una geometría tetraédrica muy abierta. En el agua liquida la estructura se deshace parcialmente, permitiendo un agrupamiento más compacto, lo que explica que el hielo tenga menor densidad que el agua.6.8. Razonar de entre las siguientes el orden de menor a mayor ntensidad de las fuerzas intermoleculares: F2, Cl2, N2 y O2. F2 - 32 Cl2 - 70 Cl2 < o2="">< f2="">< n2="" n2="" -="" 28="" o="" -="" 64="" cuanto="" más="" volumen,="" menor="" intensidad="" en="" las="">
Es decir,la proporción de cationes y aniones debe ser la correspondiente a la estequiométrica del compuesto.
MODELO DE EMPAQUETAMIENTO DE ANIONES - Estructura basada en empaquetamiento simple de aniones. - Estructuras basadas en empaquetamientos compactos. Estructura con empaquetamiento cúbico compacto Estructuras con empaquetamiento hexagonal compacto - Otras estructuras basadas en empaquetamientos no compactos. 3.2. ¿A qué se llama energía de red? Energía de red o reticular es la que se desprende en la formación de un mol de compuesto iónico a partir de sus iones en estado gaseoso. Surge una formula que de esta se deduce que es directamente proporcional alas cargas de los iones, e inversamente proporcional a la distancia interionica. 3.3. Indicar las principales propiedades de los compuestos iónicos Los compuestos iónicos forman redes cristalinas constitutas por iones de carga opuesta unidos por fuerzas electrostáticas. Este tipo de atracción determina las propiedades observadas. Si la atracción electrostática es fuerte, se forman sólidos cristalinos de elevado punto de fusión e insolubles en agua; si la atracción es menor, como en el caso de NaCl, el punto de fusión también es menor y en general, son solubles en agua e insolubles en líquidos no polares como el benceno. PROPIEDADES DE LOS COMPUESTOS Iónicos a) Puntos de fusión y ebullición elevados. B) Sólidos duros y quebradizazos. C) Baja conductividad eléctrica y térmica en estado sólido. 3.4. Explicar la solubilidad de los compuestos iónicos, indicando los motivos por los que son solubles en determinado tipo de disolventes Los disolventes polares hacen disminuir las fuerzas atractivas al interponerse las moléculas del disolvente entre los iones. Cada Ion se rodea de moléculas de disolvente (solvatación). La solubilidad disminuye si aumenta la carga de los iones. Así las sustancias formadas por metales del grupo II A (alcalinos térreos) son menos solubles que las formadas por metales del grupo I A (alcalinos) 3.5. ¿En qué consiste la electrolisis de los compuestos iónicos? Explicarlo Cuando un sólido iónico es disuelto en agua, sus iones componentes pueden moverse bajo la influencia de fuerzas eléctricas. Si estas son de signo opuesto será posible entonces separar los aniones de los cationes presentes en la disolución. Esta separación de sustancias por medio de la electricidad es lo que Faraday denomino electrolisis..5.1. Citar las principales propiedades de los metales. Los metales se caracterizan por tener una serie de propiedades físicas comunes: son sólidos en condiciones normales, brillo metálico, densidades altas, ductilidad y maleabilidad, buena conducción eléctrica y térmica y capacidad para producir el efecto fotoeléctrico. La mayoría de elementos metálicos presentan estructura cristalina, hay tres tipos de estructuras: 1 – Empaquetamiento cúbico compacto 2 – Empaquetamiento hexagonal mas compacto. 3 – Empaquetamiento cúbico centrado en el cuerpo. 5.2. Explicar el enlace metálico según la teoría del mar de electrones. La estructura del metal puede considerarse formada por un conjunto de iones positivos fuertemente empaquetados y rodeados de los electrones de Valencia que forman una especia de fluido electrónico llamado mar de electrones. Estos electrones se mueven fácilmente por el metal, lo que explica su gran conductividad eléctrica y térmica. Los iones que forman la red metálica son iguales, por lo que se mueven por todas las posiciones con facilidad. Esto explica la ductilidad y la maleabilidad de los metales frente a la fragilidad de los compuestos iónicos. 5.3. ¿En qué consiste la teoría de las bandas de energía? Diferenciar entre conductores, semiconductores y aislantes. La conductividad eléctrica se produce al aplicar un potencial eléctrico que aumenta la energía cinética media de los electrones. Esto hace que los electrones pasen a niveles de energía superiores, siempre que haya niveles vacantes. A los niveles energéticos o bandas, llenos o semilleros, se les llama banda de Valencia y a la banda vacía se le llama banda de conducción. 1 – Conductores: Son los que tienen bandas vacías o semillenas y pueden hacer que los electrones salten a esas bandas. 2 – Semiconductores: La diferencia de energía es pequeña, una excitación moderada basta para hacer pasar electrones de una banda a otra. 3 – Aislantes: Si el incremento de energía es grande, la excitaciónnecesaria no es accesible más que en condiciones extremas, y la sustancia no conduce, es un aislador. 5.4. Explicar la forma en que la temperatura afecta, si es que lo hace, a la conductividad de conductores y semiconductores. En los conductores la conductividad decrece con el aumento de temperatura, por que al aumentar esta hacen que las vibraciones de los núcleos metálicos que producen choques con los electrones y frena su desplazamiento. En los semiconductores la conductivitas aumenta con la temperatura, pues es mayor el número de electrones que pueden pasar a la banda vacía al disponer de mayor energía para hacerlo. 5.5. ¿Qué son y cómo se obtienen los semiconductores p y n? ¿En qué se diferencian? Para obtener semiconductores a partir de aislantes se debe sustituir átomos de un aislante por impurezas en una técnica conocida como dopaje del aislador Si los orbitales de los átomos de las impurezas introducidas están llenos (de electrones), el semiconductor obtenido se denomina de tipo n. Por lo contrario, si están vacíos son de tipo p. 1 – Los del tipo n: se añaden cantidades muy pequeñas de fósforo o arsénico al silicio cristalino, estos se incorporan a la propia estructura del silicio, y los orbitales de estos átomos contienen electrones que pueden pasar a la banda de conducción los semiconductores 2 – Los del tipo p: se añaden al silicio átomos de boro como dopaje, este roba un electrón al silicio quedando un hueco positivo que puede llenarse con un electrón de un átomo de silicio contiguo y así a lo largo de todo el cristal. 5.6. ¿A qué se llama zona prohibida? ¿Qué es la rotura de un aislador? La zona prohibida es si cuando el incremento de energía es grande, la excitación necesaria no es accesible más que en condiciones extremas, y la sustancia no conduce es un aislador. La regíón de incremento de energía se llama ahora zona prohibida. Únicamente si la diferencia de potencial es suficientemente elevada se consigue salvar la zona prohibida, y el material se hace conductor. Esto es lo que se llama ruptura del aislador. 5.7. Citar las principales clases de aleaciones. Las aleaciones se forman al fundir juntos dos o más metales. Se clasifican en los siguientes tipos: - Simples mezclas - Disoluciones sólidas - De sustitución - Intersticiales - Compuestos o fases intermetálicas 6.1. Citar, explicando brevemente, las fuerzas de Van der Waals. Son fuerzas débiles muy y son las responsables de la atracción entre moléculas neutras y saturadas, lo que da lugar a estados de agregaron correspondientes (gas, liquido y sólido) Hay tres tipos: - Fuerzas de dispersión o de London - Fuerzas de orientación - Fuerzas de inducción 6.2. Indicar, explicando la contestación, los factores de los que depende la intensidad de las fuerzas de Van der Waals. Depende del tamaño molecular. Así, las moléculas grandes tienen los electrones más alejados y son más fáciles de polarizar. Por lo general el tamaño va asociado con la masa molecular lo que explica que las fuerzas de dispersión aumenten con la masa molecular. 6.3. ¿A qué se llama enlace por puente de hidrógeno? En compuestos hidrogenados, entre las moléculas se forma un tipo especial de enlace, carácterístico del átomo de hidrógeno, por lo que se llama puente de hidrógeno, en el cual el hidrógeno hace de punto de uníón entre dos átomos muy electronegativos 6.4. ¿Cuáles son las moléculas susceptibles de experimentar enlaces por puente de hidrógeno? Estos compuestos pueden formar asociaciones con otras moléculas que tengan un átomo dador de electrones como cetonas, esteres, amoniaco, etc.) Este tipo de enlace tiene un papel muy importante en procesos biológicos. Las configuraciones de las moléculas biológicas fundamentales como proteínas, ácidos nucleicos, etc. Y que adoptan forma helicoidal. 6.5. Explicar, en base a su estructura, la diferencia de densidades entre el hielo y el agua líquida Para el caso del hielo, en el estado sólido los enlaces se extienden a todo el cristal, estando rodeada cada molécula por otras cuatro, formando una geometría tetraédrica muy abierta. En el agua liquida la estructura se deshace parcialmente, permitiendo un agrupamiento más compacto, lo que explica que el hielo tenga menor densidad que el agua.6.8. Razonar de entre las siguientes el orden de menor a mayor ntensidad de las fuerzas intermoleculares: F2, Cl2, N2 y O2. F2 - 32 Cl2 - 70 Cl2 < o2="">< f2="">< n2="" n2="" -="" 28="" o="" -="" 64="" cuanto="" más="" volumen,="" menor="" intensidad="" en="" las="">