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Física y Química

4.º ESOEl enlace iónico

FORMACIÓN DE LOS IONES

El enlace iónico se forma entre iones positivos y negativos originados por transferencia de electrones entre átomos metálicos y no metálicos

Al tener distinta carga eléctrica, ambos iones se atraerán eléctricamente

Los átomos ganan o pierden electrones para adquirir la configuración electrónica de gas noble, con ocho electrones en la

última capa (regla del octeto)

ATRACCIÓN ELÉCTRICA ENTRE LOS IONES

FORMACIÓN DE REDES

Cada ion se rodea de iones de signo contrario y se agrupan formando una red cristalina donde se colocan tan próximos

como sea posible geométricamente

El número de iones de un signo que rodea al ion de signo contrario se denomina índice de coordinación


Física y Química

4.º ESOUn ejemplo del enlace iónico: el cloruro de sodio

FORMACIÓN DE LOS IONES

Un ejemplo de enlace iónico es la formación de cristales de cloruro de sodio (NaCl)

Na (Z=11): 1s22s22p63s1; pierde un electrón

ATRACCIÓN ELÉCTRICA ENTRE LOS IONES

FORMACIÓN DE REDES

En la red cristalina cada ion Na+ se ve rodeado por 6 iones Cl– , y viceversa

La fortaleza de la red cristalina se mide a través de la energía de red, que es la energía necesaria para romper la red

Na – 1e– Na+

Cl (Z=17): 1s22s22p63s23p5; gana un electrón Cl + 1e– Cl–

Los iones Na+ y Cl– se atraen eléctricamente: Na+ Cl–

La fórmula NaCl indica la proporción de iones en la red: un ion Na+ por un ion Cl–

F

Na+

Cl–

H2O


Física y Química

4.º ESOPropiedades de los sólidos iónicos

Son sólidos a temperatura ambiente y tienen puntos de fusión elevados (> 400 ºC)

Son bastante duros, cuanto mayor es la energía de red, mayor es la dureza del cristal

Son frágiles, ya que al aplicarles una fuerza deformadora, se producen desplazamientos y se aproximan

iones de igual signo que se repelen

Se disuelven en agua debido a la estructura de la red y a que las moléculas de agua

constituyen un dipolo eléctrico que interacciona con los iones

de la red hasta separarlos

En estado sólido no son buenos conductores de la electricidad ya que los iones ocupan posiciones fijas en la red. Pero en disolución acuosa o fundidos, los iones pueden desplazarse y son buenos conductores


Física y Química

4.º ESOEl enlace covalente

El enlace covalente se forma entre átomos que comparten uno o más electrones. Cada par de electrones compartido constituye un enlace

Si dos átomos tienen electronegatividad parecida, no habrá intercambio de electrones

Los átomos pueden cumplir la regla del octeto sin necesidad de transferir electrones, simplemente compartiendo pares electrónicos

LEWIS Y LANGMUIR

Cada átomo alcanza la configuración electrónica de gas noble, rodeándose para ello de ocho electrones en su última capa

(excepto el hidrógeno, que le basta con dos)


Física y Química

4.º ESOEjemplos de enlace covalente

El enlace covalente se representa mediante diagramas de puntos o de Lewis, donde cada punto representa un electrón

Enlace sencillo Cl2

Enlace doble O2

Enlace triple N2


Física y Química

4.º ESOTipos de sustancias covalentes y propiedades

El enlace covalente puede originar sustancias moleculares y cristales covalentes

Sustancias moleculares

Formadas por moléculas unidas entre sí mediante débiles fuerzas de

carácter eléctrico

Cristales covalentes

Se originan cuando las uniones de átomos por enlace covalente se extienden en las

tres direcciones del espacio

A temperatura ambiente la mayoría son gases (O2 o N2) o líquidos (H2O)

También existen sólidos moleculares de bajo punto de fusión como el yodo o el azúcar

La mayoría de estas sustancias son insolubles en agua y conducen la corriente eléctrica

Son estructuras cristalinas con gran cantidad de átomos, de enorme estabilidad y fortaleza

Son muy duros, con temperaturas de fusión muy altas

Son insolubles en casi todos los disolventes y no conducen la corriente eléctrica (cuarzo, diamante, rubí)


Física y Química

4.º ESOEl enlace metálico

El enlace metálico se forma debido a la fuerte atracción eléctrica que se establece entre la nube electrónica y los iones positivos que conforman la red

Son agrupaciones de un solo tipo de átomos: todos los metales son elementos

Todos los átomos de la estructura ceden electrones de la capa de valencia y se convierten en iones

positivos, con lo que la red está formada por

MODELO DEL GAS ELECTRÓNICO

Una estructura tridimensional de

iones positivos que forman la red

Una nube formada por los

e– de valencia cedidos por cada átomo y que pueden

desplazarse por la red


Física y Química

4.º ESOPropiedades de los cristales metálicos

Son sólidos a temperatura ambiente salvo el mercurio. Sus temperaturas de fusión son muy variadas (Fe a 1535 ºC y Cs a 28 ºC)

Son buenos conductores del calor y de la electricidad debido al movimiento de los electrones por la red

Son dúctiles (estirar en hilos) y maleables (se pueden extender en láminas), ya que las capas de iones se pueden deslizar unas

sobre otras sin que cambie la disposición interna de la red

Forman aleaciones cuando se funden y se mezclan con otros metales (bronce: Cu y Sn; latón: Cu y Zn)

Emiten electrones a temperaturas elevadas (efecto termoiónico) y al ser iluminados con luz de determinadas frecuencias (efecto fotoeléctrico)

Catión metálico electrón

Presión


Física y Química

4.º ESOLas fórmulas químicas y su significado

Fórmulas empíricas: expresan en qué proporción se encuentran los átomos en la sustancia, pero no siempre se corresponde con composición real de la molécula, ni informa de su geometría

Fórmulas moleculares: indican el número total de átomos que componen la molécula y permite describir las agrupaciones de átomos (moléculas). Dan su composición real, pero no describen su estructura

Fórmulas semidesarrolladas y desarrolladas: describen la estructura de la molécula, aunque no siempre dan idea de la geometría. Se emplean generalmente en los compuestos de carbono

Modelos: son disposiciones espaciales de los átomos que forman las moléculas, configuradas por bolas (que representan los átomos) y varillas (que representan los enlaces). También existen modelos de cristales que representan la estructura que se repite en los mismos (celda unidad)

CH2CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

(CH2)n

C6H12


Física y Química

4.º ESOFormulación y nomenclatura de compuestos binarios (I)

HIDRUROS DE LOS METALES

Fórmula Nomenclatura sistemática Nomenclatura de Stock

BaH2

KH

CoH2

FeH3

MnH4

Dihidruro de bario

Hidruro de potasio

Dihidruro de cobalto

Trihidruro de hierro

Tetrahidruro de manganeso

Hidruro de bario

Hidruro de potasio

Hidruro de cobalto (II)

Hidruro de hierro (III)

Hidruro de manganeso (IV)

Compuestos iónicos formados por hidrógeno (con valencia –1) y un metal (con una o varias valencias positivas)


Física y Química

4.º ESOFormulación y nomenclatura de compuestos binarios (II)

ÓXIDOS DE LOS METALES

Compuestos iónicos formados por oxígeno (con valencia –2) y un metal (con una o varias valencias positivas)


Li2O

SrO

MnO2

Al2O3

Fe2O3

Óxido de dilitio

Óxido de estroncio

Dióxido de manganeso

Trióxido de dialuminio

Trióxido de dihierro

Óxido de litio

Óxido de estroncio

Óxido de manganeso (IV)

Óxido de aluminio

Óxido de hierro (III)


Física y Química

4.º ESOFormulación y nomenclatura de compuestos binarios (III)

SALES BINARIAS

Compuestos iónicos formados por un metal (con sus valencias positivas) y un no metal (con su valencia negativa)


BaBr2

CuCl2

AgCl

AlF3

Na2S

Dibromuro de bario

Dicloruro de cobre

Cloruro de plata

Trifluoruro de aluminio

Sulfuro de disodio

Bromuro de bario

Cloruro de cobre (II)

Cloruro de plata

Fluoruro de aluminio

Sulfuro de sodio


Física y Química

4.º ESOFormulación y nomenclatura de compuestos binarios (IV)

HIDRUROS NO METÁLICOS

Compuestos covalentes en los que cada átomo de hidrógeno comparte un electrón y el átomo de no metal comparte un número variable de electrones según su grupo

Los del grupo 14 comparten 4 electrones



CH4 SiH4

NH3 PH3

H2O

Los del grupo 17 comparten 1 electrón

Las combinaciones de H con F, Cl, Br, I, S, Se y Te, se consideran haluros de hidrógeno (se hace terminar en –uro el nombre del no metal)

HF

HF: Fluoruro de hidrógeno H2S: Sulfuro de hidrógeno

H2S

HCl

HCl: Cloruro de hidrógeno

En los hidruros de los grupos 14, 15 y 16 se utiliza el nombre tradicional

NH3: AmoniacoH2O: Agua CH4: Metano

Las combinaciones con H de los grupos 16 y 17 reciben el nombre de hidrácidos porque adquieren carácter ácido cuando se encuentran en disolución acuosa (ácido no metal-hídrico)

HF: Ácido fluorhídrico H2S: Ácido sulfhídricoHCl: Ácido clorhídrico


Física y Química

4.º ESOFormulación y nomenclatura de compuestos binarios (V)

ÓXIDOS NO METÁLICOS

El oxígeno actúa con valencia covalente 2 (se escribe a la derecha) y el no metal lo hace con sus posibles valencias covalentes (se escribe a la izquierda)


CO

SO

Cl2O

Cl2O3

Cl2O5

Monóxido de carbono

Trióxido de dinitrógeno

Monóxido de azufre

Monóxido de dicloro

Trióxido de dicloro

Óxido de carbono (II)

Óxido de cloro (V)

Óxido de azufre (II)

Óxido de azufre (VI)

Óxido de cloro (I)

Grupo

14CO2 Dióxido de carbono Óxido de carbono (IV)

N2O3

N2O5

Óxido de nitrógeno (III)

Óxido de nitrógeno (V)Pentóxido de dinitrógeno

SO2 Dióxido de azufre Óxido de azufre (IV)

SO3 Trióxido de azufre

15

16

17

Cl2O7

Óxido de cloro (III)

Óxido de cloro (VII)

Pentóxido de dicloro

Heptóxido de dicloro


Física y Química

4.º ESOFormulación y nomenclatura de compuestos ternarios (I)

OXOÁCIDOS

Compuestos covalentes que contienen hidrógeno (valencia covalente 1), oxígeno (valencia covalente 2), y un no metal (posibles valencias covalentes)

Nomenclatura sistemática Se ponen prefijos para indicar el número de átomos, escribiendo la valencia del no metal

Nomenclatura tradicional Se emplean prefijos (hipo- y per-) y sufijos (–oso e –ico) para indicar, de menor a mayor, las valencias del no metal

ValenciaNomenclatura

tradicionalNomenclatura

sistemática

1

5

Ácido hipocloroso

Ácido cloroso

Ácido clórico

Monoxoclorato (I) de hidrógeno

Trioxoclorato (V) de hidrógeno

Tetraoxoclorato (VII) de hidrógeno

Fórmula

HClO

3 Dioxoclorato (III) de hidrógeno

7 Ácido perclórico

HClO2

HClO3

HClO4


Física y Química

4.º ESOFormulación y nomenclatura de compuestos ternarios (II)

HIDRÓXIDOS


NaOH

Ca(OH)2

Fe(OH)3

Al(OH)3

Ni(OH)2

Hidróxido de sodio

Hidróxido de calcio

Trihidróxido de hierro

Hidróxido de aluminio

Dihidróxido de níquel

Hidróxido de sodio

Hidróxido de calcio

Hidróxido de hierro (III)

Hidróxido de aluminio

Hidróxido de níquel (II)

Formados por un ion metálico y el ion OH– (donde los átomos de hidrógeno y oxígeno están unidos por un enlace covalente)


Física y Química

4.º ESOFormulación y nomenclatura de compuestos ternarios (III)

OXISALES

Compuestos que se forman al sustituir el hidrógeno de los ácidos por metales. Dos fases

Pérdida del hidrógeno y formación del anión a partir del ácido correspondiente

Nomenclatura tradicional

Ion resultante Nomenclatura tradicional

Ácido cloroso

Ácido sulfúrico

Ácido carbónico

Ion clorito

Ion carbonato

Fórmula

HClO2 (ClO2) –

Ion sulfatoH2SO4

H2CO3

Para nombrar el ion se cambia la terminación del ácido: -oso por –ito e –ico por –ato

(SO4)2 –

(CO3)2 –

Unión del anión con el ion positivo o catión metálico (Zn2+; Cu2+; Ca2+)

Nomenclatura tradicional Nomenclatura sistemática

Clorito de cinc

Sulfato de cobre (II)

Carbonato de calcio

Trioxoclorito (III) de cinc

Trioxocarbonato (IV) de calcio

Fórmula

Zn(ClO2)2

Tetraoxosulfato (VI) de cobre (II)CuSO4

CaCO3

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