Informe Fenomenologia

OBJETIVOS

• Observar e identificar las tendencias periódicas en la reactividad de los elementos de una misma columna y de un mismo periodo de la tabla periódica, evaluando el comportamiento de los óxidos de algunos elementos del segundo y tercer periodo para formar soluciones ácidas o básicas.

• Reconocer experimentalmente las reacciones químicas típicas de los elementos de la tabla periódica según su ubicación y propiedades.

• Aprender a identificar características y reacciones químicas típicas de los elementos químicos de la tabla periódica según su ubicación y características fisicoquímicas.

FUNDAMENTO TEÓRICO

PARTE I

COMPORTAMIENTO ACIDO-BASE EN DISOLUCION ACUOSA DE OXIDOS

Cada ion puede estar rodeado por moléculas de agua, iones hidróxido e iones óxido, según las condiciones. La pérdida de protones se ve favorecida cuando la carga n+ es alta y el catión es pequeño. En estos casos, las especies predominantes en la primera esfera de coordinación son los iones óxido e hidróxido.

Dado que en los equilibrios interviene el ión hidrógeno, también se verán afectados por el pH de la solución. Valores de pH altos, favorecen la pérdida de iones hidrógeno por las moléculas de agua unidas al átomo central, y lo opuesto ocurre al bajar el pH.

Además de las especies monoméricas que mencionamos puede aparecer polimerización de los iones en solución acuosa, formándose policationes o polianiones. La polimerización se produce por formación de puentes M-O-M, entre los centros metálicos. Los policationes se forman al agregar una base a soluciones acuosas de iones como Cr, en una cantidad menor que la estequiométricamente necesaria para la formación del hidróxido.

Los elementos químicos en la tabla periódica esta ordenados como ya sabemos por su número atómico. De hecho sus propiedades son funciones de su número atómico. Esto significa que el aumento o el descenso de una determinada propiedad está relacionada con el orden de los números atómicos. Con respecto a las propiedades periódicas de los elementos específicamente hablaremos aquí de las más importantes.

Electronegatividad: La electronegatividad es la tendencia que tiene un átomo de un cierto elemento a captar electrones. Si su electronegatividad es elevada significa que tiene mucha tendencia a atraer electrones de otro elemento que sería el dador. Los no metales son aceptores, es decir, electronegativos y los metales son electropositivos o sea, dadores de electrones. En la Tabla periódica la electronegatividad aumenta de izquierda a derecha dentro de un mismo período y de abajo hacia arriba dentro de un grupo. El elemento más electronegativo es el Flúor y el más electropositivo es el Francio.

Radio atómico: Básicamente es la distancia que hay entre el centro del núcleo hasta el electrón más externo. Si nos ubicamos dentro de un mismo grupo (vertical), como por ejemplo el grupo I (Alcalinos), le radio atómico será mayor obviamente para el Francio que se encuentra en el nivel o período 7 que el Litio que está en el 2. Al estar en el nivel 7 se encontrara a mayor distancia del núcleo por eso tendrá mayor radio atómico que el Litio Ahora si estudiamos esta propiedad a nivel horizontal es algo más complicado de entender. Si estamos en un mismo nivel veremos que el número atómico crece hacia la derecha. Esto significa que un elemento ubicado más a la derecha tendrá mayor cantidad de electrones que su vecino de la izquierda. Al tener más electrones tendrá más protones (cargas positivas). Por lo tanto habrá más fuerza de atracción de los electrones hacia el núcleo y esto provocara una reducción aunque sea pequeña del radio atómico ya que la nube electrónica se acercara más al núcleo. En conclusión, los elementos ubicados más a la derecha dentro de un cierto nivel, tendrán menor radio atómico que los ubicados a la izquierda. Por eso, el radio atómico disminuye hacia la derecha.

Potencial de ionización: Es la energía que hay que entregar para arrancarle el electrón más externo a un átomo en su estado neutro y gaseoso. Cuando se trata del electrón más externo hablamos de la primera energía o potencial de ionización y si se trata por ejemplo del segundo será la segunda energía o potencial de ionización. Generalmente las bibliografías hablan más de la primera energía. Con respecto a un grupo esta energía aumenta de abajo hacia arriba. Se entiende porque si volvemos al ejemplo del grupo I será más complicado extraerle el electrón más externo al Litio o al Sodio que al Francio que está muy lejos del núcleo (nivel 7). Al estar tan lejos del núcleo hay muy poca atracción y por lo tanto es más fácil sacarle su electrón. Si ahora planteamos la misma situación a nivel de un periodo, o sea, horizontalmente, ocurre algo similar comparado con el radio atómico. Aumenta hacia la derecha porque hay mayor densidad electrónica en los elementos ubicados más a la derecha por tener mayor número atómico. Al estar con más electrones, habrá más protones y mayor atracción. Por este motivo se necesitara más energía o potencial para arrancarle algún electrón.

Reacciones ácido-base

Un conjunto importante de reacciones que se dan en solución acuosa, puede ser clasificada como reacciones ácido-base. Hay múltiples definiciones ácido-base, cada uno de los cuales tiene utilidad aplicada al sistema o a la reacción química que se considere. Siendo el agua un solvente protónico, que se disocia parcialmente liberando iones hidrógeno, resulta muy útil la definición ácido-base de Brönsted-Lowry. Para sistematizar estas reacciones en medio acuoso.

PROCEDIMIENTO

DATOS EXPERIMENTALES

Investigue las precauciones en el manejo de los elementos y compuestos que va a utilizar, en especial del fósforo y de los metales alcalinos, de los óxidos de fósforo y de azufre, del ácido clorhídrico y de la sosa.

Rta:- Antes de procederse a su utilización deben comprobarse siempre los productos y materiales, empleando solamente los que presenten garantías de hallarse en buen estado.

- Debe comprobarse el correcto etiquetado de los productos químicos que se reciben en el laboratorio, etiquetar las soluciones preparadas y no reutilizar los envases para otros productos sin retirar la etiqueta original.

- Los productos químicos deben manipularse cuidadosamente, no llevándolos en los bolsillos, ni tocándolos o probándolos y no pipeteando con la boca. Usar siempre un dispositivo especial para

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