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QUIMICA GENERAL E INORGANICA
INSTITUCIÓN EDUCATIVA “JULIO CÉSAR GARCIA”
         PROFESOR: EDUARDO JAIME VANEGAS
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La Química trata de las
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         materia
   El universo y nosotros mismos,
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El estado natural de los elementos de la Tabla Periódica. Dos
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Estado natural de algunos elementos. En el sentido de las
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Uniones Intermoleculares

 Se establecen entre cargas eléctricas de dos
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 Distinguimos ...
Uniones entre dos iones

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Uniones entre dipolos permantes
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Uniones entre dipolos espontáneos e inducidos
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Los cristales líquidos tienen un ordenamiento
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2. Fase esméctica, con 2 subtipos:


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  Los cristales líquidos esmécticos tipo ...
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  1. 1. QUIMICA GENERAL E INORGANICA INSTITUCIÓN EDUCATIVA “JULIO CÉSAR GARCIA” PROFESOR: EDUARDO JAIME VANEGAS LONDOÑO ESTADOS DE LA MATERIA Y UNIONES INTERMOLECULARES. Kemeía: la diosa de la transmutación (cambio). 1
  2. 2. La Química trata de las transformaciones de la materia El universo y nosotros mismos, estamos en constante trasformación, como consecuencia del movimiento molecular 2
  3. 3. El hidrógeno (H y H2) y el He se formaron en el Big Bang hace unos 15 x 109 años. Los elementos mas pesados (desde el litio (NA 3, MM 6,94) hasta el plutonio (NA 94, MM 239,05) se formaron en el interior de las estrellas y luego se dispersaron por el espacio. En la figura, el nacimiento de una estrella a partir de hidrógeno y polvo cósmico, en la Nebulosa del Aguila (M 16). 3
  4. 4. Toda la materia en el planeta esta compuesta por 92 elementos naturales y 17 elementos sintéticos P Group**   er         18                               1 io VIII   IA d A 1A 17 8A 2 13 14 15 16 1 2 VII 1                     H He IIA IIIA IVA VA VIA A 2A 3A 4A 5A 6A 1.008 4.003 7A 3 4 5 6 7 8 9 10 2                     Li Be B C N O F Ne 6.941 9.012 10.81 12.01 14.01 16.00 19.00 20.18 8 9 10 7 3 4 5 6 11 12 11 12 13 14 15 16 17 18 VII 3 Na Mg Al Si P S Cl Ar IIIB IVB VB VIB IB IIB B 3B 4B 5B 6B 1B 2B ------- VIII ------- 22.99 24.31 26.98 28.09 30.97 32.07 35.45 39.95 7B ------- 27 -------28 8 25 19 20 21 22 23 26 30 31 32 33 34 35 36 24 29 Mn 4 K Ca Sc Ti V Fe Co Ni Zn Ga Ge As Se Br Kr Cr Cu 39.10 40.08 44.96 47.88 50.94 55.85 58.47 58.69 65.39 69.72 72.59 74.92 78.96 79.90 83.80 52.00 63.55 54.94 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 85.47 87.62 88.91 91.22 92.91 95.94 (98) 101.1 102.9 106.4 107.9 112.4 114.8 118.7 121.8 127.6 126.9 131.3 57 55 56 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 La 6 Cs Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn * 132.9 137.3 178.5 180.9 183.9 186.2 190.2 190.2 195.1 197.0 200.5 204.4 207.2 209.0 (210) (210) (222) 89 138.9 87 88 104 105 106 107 108 109 110 111 112 114 116 118 Ac 7       Fr Ra Rf Db Sg Bh Hs Mt --- --- --- --- --- --- ~ (223) (226) (257) (260) (263) (262) (265) (266) () () () () () ()   (227)                                   61 62 69 Lanthanide 58 59 60 63 64 65 66 67 68 70 71 Pm Sm Tm     Ce Pr Nd Eu Gd Tb Dy Ho Er Yb Lu Series* 140.1 140.9 144.2 152.0 157.3 158.9 162.5 164.9 167.3 173.0 175.0 95 96 100 168.9 (147) 150.4 Actinide 90 91 92 93 94 97 98 99 101 102 103 Am Cm Fm     Th Pa U Np Pu Bk Cf Es Md No Lr Series~ 4 232.0 (231) (238) (237) (242) (247) (249) (254) (256) (254) (257) (243) (247) (253)
  5. 5. (b) la corteza terrestre (a) el cosmos (c) el cuerpo humano Abundancia relativa de los elementos en, 1 (arriba): (a) el cosmos; (b) la corteza terrestre, y (c) el cuerpo humano; y 2 (abajo): (d) el agua de mar, y (e) los seres vivos . Carbono Nitrógeno Oxígeno Hidrógeno Hidrógeno Hidrógeno Oxígeno (d) el agua de mar (e) los seres vivos 5
  6. 6. Los estados de agregación de la materia: sólido, líquido y gaseoso La materia tiene masa y volumen, y ocupa un lugar en el espacio. Los sólidos ocupan un volumen propio, y los líquidos y los gases ocupan el volumen del recipiente. Los gases son compresibles. Los materiales pasan de un estado a otro por procesos físicos (temperatura y presión), sin modificar su identidad química. TEMPERATURA SÓLIDO LÍQUIDO GAS PRESIÓN 6
  7. 7. El estado natural de los elementos de la Tabla Periódica. Dos de ellos (bromo y mercurio) son líquidos, hay 11 elementos que son gases y estan detallados a la derecha. El resto, son sólidos. 7
  8. 8. Estado natural de algunos elementos. En el sentido de las agujas del reloj, de arriba a la izquierda: (a) los líquidos bromo (Br2) y mercurio (Hg); y (b) los sólidos iodo (I2), cadmio (Cd); fosforo (rojo) y cobre (Cu). 8
  9. 9. En la serie de los halógenos, (grupo 17 de la Tabla Periódica), los elementos forman moléculas con dos átomos. El cloro (izquierda) (NA 17, MM 35.5) es un gas amarillo-verdoso; el bromo (centro) (NA 35, MM 79.9) es un líquido rojo-marrón, que está en equilibrio con su vapor; y el iodo (derecha) (NA 53, MM 126,9) es un sólido azul-negro en equilibrio con sus vapores violeta. 9
  10. 10. Los cambios en los estados físicos de las sustancias químicas Ocurren a presiones y temperaturas fijas y son propiedades de cada sustancia. Por ejemplo, 0 °C y 100 °C a 101.3 kPa son las temperaturas de fusión y ebullición del agua. LÍQUIDO Ebullición, Fusión Licuación, vaporización condensación Solidificación, condensación Sublimación, volatilización SÓLIDO GAS Condensación 10
  11. 11. Temperatura y movimiento molecular. Los puntos de fusión y ebullición de algunos elementos El movimiento molecular o energía cinética (Ec) de las moléculas se expresa como Ec = A × k × T . (A es un factor que depende del tamaño y la forma molecular, k es la constante de Boltzman, y T es la temperatura en K) Elemento átomos/especie masa Fusión (K) Ebullición (K) Helio 1 4.002 1 (25 atm) 4 Hidrógeno 2 2.016 14 20 Nitrógeno 2 28.01 63 77 Fluor 2 37.99 54 85 Cloro 2 70.9 182 239 Bromo 2 158.8 266 332 Mercurio 1 200.6 234 629 Hierro 1 55.8 1808 3023 11
  12. 12. Las uniones intermoleculares definen el estado físico de la materia GASES: Uniones intermoleculares muy débiles. Para los gases ideales, las fuerzas intermoleculares son nulas. En los gases reales tienen valores de 2 – 4 kJ/mol (oxígeno, nitrógeno, argón). LÍQUIDOS: Uniones intermoleculares intermedias (20 – 50 kJ/mol), no tienen forma propia (mercurio, bromo, agua, pentano). Admiten y dispersan a sólidos, líquidos y gases. Las dispersiones moleculares o iónicas en los líquidos se denominan soluciones. SÓLIDOS: Uniones intermoleculares fuertes (100 – 700 kJ/mol), tienen forma propia y no son penetrables (metales, sales, hielo). 12
  13. 13. Uniones Intermoleculares  Se establecen entre cargas eléctricas de dos moléculas o especies químicas  Distinguimos 3 tipos principales: Union entre dos iones Union entre 2 dipolos permanentes Union entre 2 dipolos espontáneos-inducidos 13
  14. 14. Uniones entre dos iones Cl− Na+ Energía de unión (energía reticular) = 769 kJ/mol Punto de fusión = 804 °C Punto de vaporización = 897 °C 14
  15. 15. Uniones entre dipolos permantes Los grupos –OH y –NH tienen dipolos permanentes que generan uniones intermoleculares, llamadas “puentes de hidrógeno”. δ+ δ-δ- H ::O H δ+ δ +: 0.41 δ +: 0.41 H ::O H H H H ::O H O Energía de unión = 46.73 kJ/mol a 0 °C y δ -: 0.82 40.66 kJ/mol a 100 °C Punto de fusión = 0 °C Punto de ebullición = 100 °C 15
  16. 16. Uniones entre dipolos espontáneos e inducidos (Uniones de London) Los electrones de átomos y moléculas simétricas se deslocalizan espontáneamente dando diferencias de carga electrica, que generan uniones intermoleculares. δ− δ− Br Br Br Br δ+ δ+ δ− Br Br δ+ Energía de unión = 20 kJ/mol (7-59 °C) Punto de fusión = – 7.2 °C Punto de ebullición = 58.8 °C 16
  17. 17. Los cristales líquidos tienen un ordenamiento intermedio entre sólidos y líquidos. Se distinguen 2 tipos (fases) principales: 1. Fase nemática 17
  18. 18. 2. Fase esméctica, con 2 subtipos: Esméctica, tipo 1 Esmé ctica, tipo 2 Los cristales líquidos esmécticos tipo 2 se usan para hacer LCD de amplio uso en pantallas planas 18
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