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63.03 Química II Trabajos Prácticos de Laboratorio

TRABAJO PRÁCTICO N° 1: Tabla Períodica e Hidrógeno
(Tabla periódica- Hidrógeno y sus compuestos)

TABLA PERIÓDICA
1) Generalidades: La tabla periódica es un instrumento utilísimo para organizar la química de los elementos; sus rasgos fundamentales son: la ordenación de los elementos de acuerdo a su número atómico creciente y la ubicaciónde elementos de propiedades similares, en columnas verticales, formando grupos o familias. Conforme a las recomendaciones de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC), los grupos de elementos se numeran del 1 al 18. Este sistema sustituye al antiguo, que utiliza una mezcla de números romanos y letras. Los grupos 1 y 2 y del 13 al 18 abarcan los elementos representativos. Los gruposdel 3 al 11 se clasifican como metales de transición, a veces el grupo 12 se incluye también. Existe una gran diferencia entre el comportamiento de los elementos del extremo izquierdo de la tabla periódica (metales) y los del extremo derecho (no metales). Se analizará como van variando algunas propiedades físicas y químicas de los elementos del tercer período que comprende a los siguienteselementos: sodio, magnesio, aluminio, silicio, fósforo, azufre, cloro y argón. 2) Propiedades físicas: El sodio, magnesio y aluminio son metales típicos presentando las características metales siguientes: en las condiciones ambiente de presión y temperatura son sólidos; recién cortados reflejan bien la luz; poseen propiedades termomecánicas (ductilidad y maleabilidad) y poseen alta conductividadeléctrica y térmica. Todas estas propiedades están relacionadas con el tipo de enlace entre los átomos. El enlace metálico se explica por electrones de valencia “móviles”. El siguiente elemento, el silicio, aunque tiene un aspecto metálico, ya es mucho más duro que los anteriores; esto se debe a su estructura cristalina, en la cual cada átomo de Si se encuentra unido a otros cuatro átomos por enlacescovalentes. También por esta causa la conductividad eléctrica del Si es mucho menor que la de los metales típicos por lo que se lo clasifica como semiconductor. Los restantes elementos: fósforo, azufre, cloro y argón, se consideran como no metales. El fósforo blanco es un sólido molecular de aspecto céreo, formado por moléculas de P4 , donde cada átomo de P se encuentra unido covalentemente a otrostres. El azufre, un sólido molecular amarillo, está formado por moléculas de S8 , donde cada átomo de S se halla unido a otros dos por enlace covalente, formando una corona. El cloro es un gas amarillo verdoso, formado por moléculas de Cl2 y el argón un gas incoloro de moléculas monoatómicas.

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63.03 Química II Trabajos Prácticos de Laboratorio

Ejercicio: completar el siguiente cuadroGrupo Símbolo Tipo de enlace del sólido Temperatura de fusión (ºC) Primera energía de ionización (Kjoule/mol)

IA

II A

III A

IV A

VA

VI A

VII A

VIII A

3) Propiedades químicas de elementos del 3° período: El sodio, el magnesio y el aluminio, son reductores enérgicos. Esta tendencia a perder electrones y a reaccionar con otros elementos hace que se encuentren en lanaturaleza, únicamente en forma de sustancias compuestas. Los tres reaccionan con el agua desprendiendo hidrógeno, aunque en el caso del Mg y del Al, la reacción se ve dificultada, pues se encuentran recubiertos por una capa muy delgada y tenaz del óxido respectivo. Esta característica del perder electrones y pasar a cationes en solución acuosa, está de acuerdo con los elevados valores de sus potenciales deoxidación: Na (s) Mg (s) Al (s) Na+ (aq) + e; Eº(Na/Na+) = + 2,71 volts

Mg2+ (aq) + 2 e- ; Eº(Mg/Mg2+) = + 2,37 volts Al3+ (aq) + 3e; Eº(Al/Al3+) = + 1,66 volts

Las fuertes propiedades reductoras también pueden ser observadas en reacciones en medio seco. Por ejemplo en el proceso de aluminotermia: 2 Al (s) + Fe2O3 (s) 2 Fe (s) + Al2O3 (s) ; ∆H = -848,54 Kjoule (por mol de Fe2O3)...