Evaluación a entregar Numero 4

Responder a las siguientes preguntas

1) ¿Cual es el Elemento Químico que en la Tabla Periódica de los Elementos Representativos (       TPER) pertenece al Grupo III y al Período 2 ?
2) ¿ Cuantos electrones posee en su capa mas externa el Elemento Cloro (Cl) ?
3) ¿Cuantos elementos estan ubicados en el Período 1?
4) ¿Cuantos elementos estan ubicados dentro del Peródo 2 ?
5) ¿Cuantos elementos estan ubicados dentro del Período 3?
6)¿Cuantos electrones poseen en su capa mas externa los elementos del Grupo II?
7) ¿Cuantos electrones poseen en su capa más externa los elementos del Grupo VII ?
8) En un Laboratorio se ha encontrado una Sustancia metálica.Al analizar su estructura electrónica se encuentra que posee 3 capas de electrones.¿Que elemento/s  podria/ n  ser?
9) Al calentar  un material  desconocido se desprende un gas.Al tratar de combinar el gas que se desprendió  con Fluor y con Potasio no se obtiene ninguna sustancia.A partir de la estructura electrónica se concluye que posee 2 capas de electrones.¿De que Elemento puede tratarse?
10) En el ORDENAMIENTO  de la TPER
 ¿Cual es el Gas Inerte mas cercano al elemento Litio ( Li)?  ¿Cual es el Gas Inerte mas cercano al Hidrógeno( H)?  ¿Cual es el Gas Inerte mas cercano  al Oxígeno( O)? ¿ Cual es el Gas Inerte mas cercano al Cloro ( Cl)?
11) Supongamos que un átomo de Cloro gana ( adquiere ) 1 electron.Con que carga electrica quedaria? ¿Se convertiria en un Anion ó en un Cation ? La configuracion electrónica resultante seria igual a la de qué elemento?
12) Supongamos que un átomo de Litio pierde un electrón ,su configuración electrónica resultante seria igual a la de que Elemento? ¿Con que carga electrica quedaría?¿Se convertiria asi en un Anión ó en un Cation?
13) ¿Cuantos electrones deberia ganar ( adquirir) el elemento Oxígeno para obtener la configuración electrónica similar a la del Neon( Ne)?
14) El elemento Magnesio , si pierde 2 electrones , adquiere la configuración electronica de qué Elemento? ¿Se transforma en un Anión ó en un Cation?

15) A partir de lo que se vio hasta ahora en los contenidos de la materia , pensar lo siguiente:
       En cinco recipientes  ( A, B,C,D,E) se tienen IGUAL cantidad ( en masa )  de átomos de 5 Elementos diferentes.A cada recipiente le corresponde  uno solo de los siguientes Elementos:  Hidrógeno, Litio, Azufre,Cloro, Aluminio.Se pesan los recipientes y todos pesan lo mismo ( dijimos que en todos hay la misma masa).
Ordenar los recipientes  de  segun la  CANTIDAD ( de mayor a menor en numero) de átomos que poseen.

Las Capas electronicas de los Atomos

A travez de los ultimos capitulos vimos que los electrones se ubican en por fuera del nucleo y se  explico a travez de razonamientos y ejercicios como es que un átomo puede ser electricamente Neutro ó ser un Ion.Ahora vamos a ver como es que el electrón se mantiene lejos del átomo sin ser atraido hacia el núcleo, para eso vamos a ver  para ello primero vamos a ver que son la Fuerza Centripeta y la Fuerza Centrífuga.El movimiento del electron alrededor del nucleo es lo que contrarresta la Fuerza electrica de atraccion que ejerce el nucleo hacia el.

En esta imagen vemos como las fuerzas opuestas ( representadas por flechas) son iguales y opuestas y se cancelan.

Dijimos que para este curso nos dedicariamos a estudiar el "modelo de Bohr" de los átomos entonces vamos a suponer que los electrones se ubican en  CAPAS  que vamos a llamar Capa 1 , Capa 2 , Capa 3 , Capa 4 , etc.Esas capas a su vez tienen sub-capas pero no vamos a detenernos en eso.

En cada  capa entra ( puede existir ) un cierto Numero MAXIMO de electrones , es decir No mas que cierta cantidad  y eso depende de la Capa.

En la capa 1 ( la mas cercana al Nucleo) entran hasta (COMO  MAXIMO ) dos electrones

En la capa 2 ( la que le sigue hacia afuera) entran  hasta ocho  electrones

En la Capa 3 entran hasta dieciocho electrones 

En la capa 4 entran hasta treinta y dos electrones 

Aclaracion : Cuando digo que "entran hasta" significa que puede haber HASTA  ese número de electrones , no mas , pero puede haber menos.

K, L, M, N  son otras denominaciones que se les dan a las Capas 1 , 2 , 3 y 4 respectivamente.En la imagen se muestra tambien el Numero Maximo de electrones que puede haber en cada una de las capas.El numero de electrones que puede entrar ( que caben) es mayor  a medida que la capa se encuentra mas lejos del Nucleo porque hay mas ESPACIO para que esten los electrones. 

Recordar " cargas de ... signo se ... "

Vamos a ver como se van "llenando" las capas a medida que aumenta el valor de Z

Los circulos negros simbolizan los electrones que posee cada atomo de cada elemento .Vemos que se van agregando de a uno a medida que aumenta de a uno el numero de protones.Al llegar a tener 2 electrones en el primer PERIODO ( 1)  se dice que "adquirió la "CONFIGURACION ELECTRONICA" del Gas INERTE  ( Helio) cuando completó con 2 electrones la primera Capa.

.Pasa entonces a  comenzar llenarse la SEGUNDA CAPA ( periodo 2 ) empezando por el Li ( Litio) ,nuevamente se va agregando un electron por cada proton y asi se llega hasta que se adquiere la CONFIGURACION ELECTRONICA del Neon  (se completo la capa con 8 electrones) .El nueve elemento Na ( Sodio) comienza a llenar su 3ra Capa y asi hasta llegar a tener 8 electrones en el caso el Ar  ( Argon).

Una vez que la 3 er Capa adquirió la Configuracion del Ar ( Argon) comienza a llenarse la 4ta Capa empezando por el elemento K ( Potasio) , sigue el Ca ( Calcio) y nos detenemos aqui.

Podriamos preguntarnos ¿Por que los Elementos Helio, Neon, Argon, Kripton, Xenon, son llamadods "GASES INERTES"? Bueno, como ya dijimos estos elementos son MUY POCO REACTIVOS ( significa que es muy  dificil hacer que se COMBINEN con otros elementos ) y eso lo que esta reflejando es que tener esa CONFIGURACION ELECTRONICA los hace MUY ESTABLES.

Ahora que vimos como se van completando las Capas de los átomos fijense en la Tabla Periodica de los Elementos el Número Romano que hay arriba de cada una  Columnas (Grupos)  y tambien fijense el Numero de los Períodos respectivos.Qué notan?

¿De donde salieron los Elementos ?

Los Pilares de la Creación es una fotografía tomada por el telescopio espacial Hubble de trompas de elefante de gas interestelar y polvo en la nebulosa del Águila, a unos 6 500 años luz de la Tierra.​Estas aglomeraciones son llamadas así porque el gas y el polvo que las forman se encuentra en el proceso de creación de nuevas estrellas, mientras que también está siendo erosionado por la luz de las estrellas cercanas que se han formado recientemente.​Tomada el 1 de abril de 1995, fue nombrada una de las diez mejores fotografías del Hubble por Space.com.​Los astrónomos responsables de la foto fueron Jeff Hester y Paul Scowen, ambos de la Universidad Estatal de Arizona. 



En este video vemos la explicación de un Astrofísico acerca de la formacion de Elementos en una etapa inicial de la formación de una estrella.

En este otro video se explica la formación de Elementos mas pesados en estrellas mas grandes.


La siguiente imagen muestra a la "nebulosa de la Cabeza de caballo" , otro sitio de formacion de estrellas ubicado a 1200 años luz de distancia de La Tierra.

Para saber algo massobre las Nebulosas en este link

Tablas Periódicas Interactivas

Hay varios sitios de Internet donde pueden consultarse Tablas Periodicas y obtener informacion sobre cada Elemento como ser Usos, propiedades físicas, compuestos quimicos que forman etc.Haciendo Click en cada elemento se obtiene la información.

En esta otra ( en Ingles) se pueden ver los usos y algunos datos de cada Elemento


Algunas  Tablas Periodicas Alternativas

las "Tablas Periodicas de los Elementos"

Para empezar hay que aclarar que hay muchos tipos de Tablas Periodicas.Cada una tiene sus ventajas y desventajas pero algunas son mas comunes de encontrar.Todas exhiben un ordenamiento de los Elementos.
Para los fines de este curso elemental de Quimica vamos a ver primero la Tabla llamada " de los Elementos Representativos" ó " de los Elementos del Grupo Principal" ( son los Elementos mas Abundantes)  que se ve en la Imagen anterior.Alli estan ordenados algunos de los Elementos ,conocidos,segun su Numero Atomico Z creciente  .Fijense el Numero que hay arriba de cada Simbolo Quimico respectivo. La secuencia es Hidrogeno, Helio, Litio, Berilio , Boro, Carbono, Nitrogeno, Oxigeno , Fluor, Neon, Sodio,Magnesio, Aluminio, Silicio, Cloro, Argon, Potasio, Calcio , etc Con estos Elementos vamos a trabajar en adelante.
En el Borde superior estan ubicados Numeros Romanos ,son los "Grupos" de la Tabla y vemos que van del IA al VIIIA. En el Borde a la Izquierda vemos numeros arabigos del 1 al 7 , son los "Períodos" de la Tabla.Entonces , las columnas verticales contienen a los Elementos de cada GRUPO y las Hileras horizontales contienen a los Elementos de cada Período.

Es esta  Imagen vemos otra Tabla Periodica donde se muestra la ubicación de los Metales ( Celeste) , los Metaloides( Verde) , los No metales ( Amarillo) y los llamados " Gases Nobles o Inertes" ( Naranja).

En esta representacion vemos como el ORDENAMIENTO en base al valor de Z permite ver que hay una periodicidad en las propiedades "metal-metaloide-no metal -gas inerte".Esa es UNA  de las propiedades que muestran  periodicidad.

Tradicionalmente se nombra a los Elementos del Grupo IA como los  " Metales alcalinos", al Grupo IIA como el de los " Metales Alcalino Terreos" , a los del Grupo VII como el de los " Halógenos" y al VIII A como el de lo "Gases Inertes". Los otros grupos tambien tienen nombres pero no suelen usarse.En la siguiente Imagen se muestra el nombre que se les da a esas Familias ó Grupos de Elementos.

En el primer video ( esta en Ingles la explicacion del Docente) vemos algunas propiedades del Elemento Hidrógeno , veremos que es un gas incoloro, combustible , menos denso que el aire y que por reaccion con el Oxigeno genera el Agua.En la demostración de laboratorio el gas Hidrógeno se encuentra en el cilindro metalico de la izquierda y el Docente lo transfiere a tubos de ensayo invertidos para que quede atrapado en ellos.Luego los acerca a una llama y el gas detona al combinarse con el Oxígeno del aire.Finalmente  el recipiente mas grande se puede ver que se generó agua a travez de la reaccion ( se ve que quedo empañado).

El Hidrogeno se empleo en las primeras aeronaves ( Dirigibles) por ser mas liviano que el aire perodebido a su combustibilidad y capacidad para estallar tuvo que ser abandonado despues de algunas tragedias como se pudo ver en el caso del Dirigible Hindenburg.

El el siguiente Video podemos ver la reaccion de los Metales del grupo IA con el agua , les aclaro que esos trozos de metal que estan en frascos, estan guardados bajo un aceite especial ó en una atmosfera libre de aire ( no es agua) como van a ver en el experimento.

En este otro Video podemos ver como una cinta de Magnesio ( Metal Alcalino Terreo del Grupo IIA) se quema en el aire..El Magnesio no reacciona vigorosamente con el agua pero como vemos basta la llama de un encendedor comun para que se encienda y reaccione con el oxígeno del aire.

En este otro video ( esta en Ingles pero se entiende) se pueden ver algunas reacciones de Fluor, Cloro, Bromo y Iodo  con el Hidrogeno y con el Aluminio y ademas vemos el aspecto que tienen esos elementos del Grupo VII A.

Aqui podemos ver los usos de los Halógenos

Los denominados " Gases Nobles"  ó mas actualmente " Gases Inertes" tienen la característica de ser MUY POCO Reactivos , es decir es dificil ( no imposible) hacer que se combinen con otros Elementos.Ya vamos a ver a que se  debe esto y ¿por que estan en el ULTIMO grupo de la Clasificación Periodica de los Elementos?


En este video veremos las aplicaciones de los Gases Inertes

La Clasificación Periodica de los Elementos

En la Tabla Periodica ( la que creo Mendeleyev fue la base para las Tablas actuales desde hace muchos años) los Elementos Quimicos estan ordenados segun el valor de su Número Atómico Z.
Lo que Mendeleyev descubrió fue que las propiedades Quimicas ( como se combinaban) y Fisicas de los Elementos seguian cierta Periodicidad al ordenarlos segun Z ( en realidad el los ordenaba segun A ( masa Atomica ó Peso Atomico ).Eso le habia permitido ordenarlos en hileras  y en Grupos (Columnas) y se verificaba asi que se podian obserbar una periodicidad en las propiedades.A continuacion se presenta la Tabla Periodica de 1872  , una modificacion de su propuesta de 1869.

A la luz de lo que se conoció sobre la Estructura Atómica  a partir de comienzos del Siglo XX con el Modelo de Bohr vamos a explicar el por que de este ordenamiento y la periodicidad de las propiedades de los Elementos.Cuando Mendeleyev propuso su "tabla" , muy pocos científicos creian en la existencia de los átomos y por supuesto nadie sabia de la existencia de Protones, Electrones y Neutrones.Su descubrimiento lo hizo a partir de deducciones , del trabajos e ideas de Quimicos que lo precedieron y de la acumulación de datos que se habia logrado para ese entonces.Algunos de los Quimicos que lo precedieron y que fueron haciendo aportes para que el llegara a proponer este ordenamiento son Antoine Lavoisier,Wolfgang Dobereiner,Leopold Gmelin, Jean Dumas,Alexandre Chancourtois,Lothar Meyery John Newlands.

Elementos Quimicos Clasificación

Una primera Clasificación de los Elementos ( recordar que son Sustancias Simples), consistio  en agruparlos segun ciertas características comunes .

Una Clasificación sencilla agruparlos en : Metales, No Metales y Metaloides ó Semimetales


En este cuadro vemos las caracteristicas correspondientes

Aclaración : Hg( mercurio) Cs( Cesio) , Fr( Francio) y Ga( Galio) son metales liquidos a temperatura ambiente

Una vez que se pudo tener algunas  decenas de Elementos purificados fue posible encontrar relaciones entre ellos  que permitieran agruparlos con mayor precisión y sistematizar sus características.

En este video podemos ver el caso del Elemento Mercurio , brillante, liquido


Aqui podemos ver algunosexperimentos que muestran propiedades de los metales

En este video podemos ver la conduccion del calor de dos metales, cobre y hierro

Hacia 1860 ya se habia logrado identificar 51 Elementos distintos , eso permitio a varios Quimicos encontrar relaciones entre ellos que culminaron con el ordenamiento conocido como "Tabla Periódica de los Elementos" elaborada por el Quimico Ruso Dmitri Ivánovich Mendeléyev ( 1834 - 1907 ) en 1869 .
En el Capitulo siguiente veremos como se relaciona la Estructura atómica con la "Tabla de Mendeleyev"