Semana 10 - Diapositivas - Sustancias Moleculares PDF

QUÍMICA SUSTANCIAS MOLECULARES PREPÁRATE PARA EL ÉXITO  La quimioluminiscencia Dirígete al siguiente enlace y observa el video desde el minuto 4:28 al minuto 6:28: Luminol...

QUÍMICA SUSTANCIAS MOLECULARES PREPÁRATE PARA EL ÉXITO  La quimioluminiscencia Dirígete al siguiente enlace y observa el video desde el minuto 4:28 al minuto 6:28: Luminol Con base a la estructura del luminol y las propiedades vistas en la tabla periódica de los elementos, ¿cuáles son los elementos en el luminol que Figura 1. Captura de pantalla del video en YouTube, podrían interactuar con el oxígeno Como hacer luz líquida. unido a la hemoglobina?, ¿por qué? https://www.youtube.com/watch?v=ZALMJMUl7vk LOGROS DE LA SESIÓN  Explica las estructuras internas de las sustancias moleculares y sus propiedades generales.  Comprende la información que provee la estructura de Lewis de una sustancia molecular.  Aplica las reglas de la IUPAC para nombrar y formular sustancias moleculares inorgánicas binarias y ácidos.  La gran mayoría de las sustancias químicas no tienen las características de los compuestos iónicos. Muchas sustancias que encontramos cotidianamente son gases o líquidos a temperatura ambiente, o son sólidos con bajos puntos de fusión. El enlace covalente es la unión que se da a través de la compartición de electrones.  Las sustancias moleculares son aquellas que están constituidas por moléculas. Todos los enlaces son covalentes. A condiciones ambientales se de sustancias moleculares encuentran en estado sólido, líquido o Propiedades generales gaseoso. Bajos puntos de fusión y ebullición. Las moléculas se atraen Están constituidas por moléculas entre ellas mediante fuerzas intermoleculares Pobres conductoras de la corriente eléctrica Suelen ser insolubles Su solubilidad depende de su en agua. polaridad.  Un enlace covalente es una fuerza intramolecular. Une a los átomos de cada molécula. Las fuerzas intermoleculares son las fuerzas de atracción electrostáticas entre las moléculas. Son más débiles Las fuerzas que unen que los enlaces. a las moléculas son llamadas fuerzas intermoleculares.  Ejercicio 1 Complete el siguiente cuadro:  Ejercicio 2 Indica cuáles de las siguientes sustancias son moleculares:  No todos los átomos cumplen la regla del octeto al formar enlaces covalentes. Pueden ser estables teniendo menos de ocho electrones o más de ocho. BeCl2 BF3 AlCl3 El berilio es estable con El boro es estable con El aluminio también es cuatro electrones de seis electrones de estable con seis electrones valencia. valencia. de valencia.  Las estructuras de Lewis de sustancias moleculares pueden representarse de diversas maneras. Algunas representaciones brindan información de manera más explícita. Ejercicio 3 ¿Cuántos pares de electrones enlazantes y no enlazantes tiene la molécula de la vitamina C, el ácido ascórbico?  Ejercicio 4 Indique la cantidad de pares de electrones enlazantes y no enlazantes en las siguientes especies químicas:  Clasificación del enlace covalente Según el número de pares de electrones compartidos Según el grado de compartición de los electrones del enlace Simple Covalente apolar (covalente puro) Doble Covalente polar Triple  Los elementos pueden compartir uno, dos o tres pares de electrones para alcanzar el octeto. Se comparte un Enlace solo par de simple electrones. Se comparte dos Enlace pares de doble electrones. Se comparte tres Enlace pares de triple electrones.  La compartición de electrones puede o no ser equitativa, de acuerdo con la diferencia de electronegatividad. Enlaces covalentes apolares Enlaces covalentes polares Compartición no equitativa (desigual) Compartición equitativa de electrones. de electrones. Sucede entre átomos de un mismo Sucede entre átomos de diferentes elemento (ΔEN = 0). elementos (ΔEN ≠ 0). Los electrones se Los electrones se concentran más cerca del concentran entre los átomo más dos núcleos por igual. electronegativo. (Petrucci et al., 2011, p. 419) (Petrucci et al., 2011, p. 419) Ejercicio 5 Señala los enlaces covalentes polares y los enlaces covalentes apolares en la molécula de la glutamina, un aminoácido  Los ácidos son una clase importante de compuestos que se disocian en agua en iones hidrógeno y aniones. Iones hidrógeno Anión monoatómico Iones Anión poliatómico hidrógeno (oxoanión) Entonces, las soluciones acuosas de los ácidos (sustancias moleculares) conducen la corriente eléctrica. El incremento en la concentración de los iones hidrógeno en una solución causa la disminución del pH: se obtiene una solución ácida al disolver estos compuestos en agua. La mayoría de los ácidos son oxoácidos (oxácidos): combinaciones de iones H+ y oxoaniones. Iones hidrógeno Oxoanión Ejercicio 6 Dibuja la estructura de Lewis del cloruro de hidrógeno (HCl) y compárala con los iones que se produce en su disociación. Luego, responde las preguntas: a) ¿Qué tipo de sustancia es el HCl? b) ¿Qué ocurre durante este proceso de disolución? Justifica tu respuesta mediante las estructuras de Lewis. c) ¿Qué características tiene la solución resultante? d) ¿Cambiaron los estados de oxidación de los elementos en el proceso? Ejercicio 8 En la disociación de un ácido, por cada ion hidrógeno que se obtiene de cada molécula, el anión adquiere una carga -1. Representa la disociación de los siguientes ácidos:  Ácido nítrico: HNO3(ℓ) →  Ácido sulfúrico: H2SO4(ℓ) →  Ácido cloroso: HClO2(ℓ) →  Ácido clorhídrico: HCl(ac) → Finalmente, coloca los nombres de los iones obtenidos en cada proceso de disolución. ¿Encuentras una relación entre los nombres de los ácidos y los nombres de los aniones que originan al disociarse en agua? Ejercicio 9 Responde las siguientes preguntas: a) Si partes de la fórmula de un anión, ¿podrías obtener la fórmula del ácido que le dio origen al disolverse en agua? ¿De qué manera? b) Indica cuántos iones hidrógeno se debe añadir a cada uno de los siguientes aniones; y escribe la fórmula de los ácidos:  CO32-  SO32-  ClO41-  H2PO41-  BO33- (ion borato) Los ácidos son una clase importante de compuestos que se disocian en agua en iones hidrógeno y aniones. Puede saberse el nombre o la fórmula de un ácido a partir del nombre o la fórmula del anión correspondiente. Un ácido está formado por un anión unido a suficientes iones H+ para equilibrar la carga del anión. Los ácidos binarios que contienen aniones –uro se nombran escribiendo la palabra ácido seguida del nombre del anión, cambiando la terminación por – hídrico. Son disoluciones acuosas (ac) o (aq). Cl- → Ion cloruro HCl(ac) → Ácido clorhídrico Ion sulfuro → S2- Ácido sulfhídrico → H2S(aq)  La mayoría de los ácidos son oxoácidos (oxácidos): combinaciones de iones H+ y oxoaniones. Se forman agregando suficientes iones H+ a los oxoaniones como para equilibrar sus cargas. Si el nombre del anión termina en –ato, se coloca primero la palabra ácido y la terminación se cambia por –ico. Ion nitrato → (NO3)- (ClO4)-→ Ion perclorato Ácido nítrico → HNO3 HClO4 → Ácido perclórico Si el nombre del anión termina en –ito, se coloca primero la palabra ácido y la terminación se cambia por –oso. Ion sulfito → (SO3)2- (ClO)-→ Ion hipoclorito Ácido sulfuroso → H2SO3 HClO → Ácido hipocloroso Puede saberse el nombre o la fórmula de un ácido a partir del nombre o la fórmula del anión correspondiente. Anión ___uro Ácido ___hídrico Anión per___ato Ácido per___ico Referencia: Anión ___ato Referencia: Ácido ___ico Anión ___ito Ácido ___oso Anión hipo___ito Ácido hipo___oso Ejercicio 10 Nombra o Nombre Fórmula formula Ácido bromhídrico correctamente Ácido fosfórico los siguientes compuestos: Ácido cloroso Ácido yodhídrico Ácido nitroso HF(ac) H2CO3 H3PO4 H2SO3 H2S(ac) Los nombres de los compuestos moleculares binarios siguen la nomenclatura sistemática. La nomenclatura sistemática indica el número de átomos de cada elemento mediante prefijos griegos. Se nombra primero al elemento más electronegativo como si fuera un anión. Cl2O3 → Trióxido de dicloro Pentóxido de difósforo → P2O5 N2O4 → Tetróxido de dinitrógeno Monóxido de dinitrógeno → N2O Si solo hay un átomo por molécula del elemento menos electronegativo, se omite el prefijo –mono. CO2 → Dióxido de carbono Hexafluoruro de azufre → SF6 PCl3 → Tricloruro de fósforo Monóxido de nitrógeno → NO Ejercicio 11 Nombra o formula Nombre Fórmula correctamente los Pentacloruro de fósforo siguientes Trióxido de azufre compuestos: Difluoruro de xenón Dicloruro de azufre HI(ac) P4S10 N2O3 S2Cl2  Algunas sustancias importantes tienen nombres determinados. Sus reglas no se han visto durante la clase o tienen nombres comunes. Nombre Fórmula Agua H2O Amoniaco (azano) NH3 Peróxido de hidrógeno H2O2 Ion cianuro CN- Óxido nitroso N2O (monóxido de dinitrógeno) Óxido nítrico NO (monóxido de nitrógeno) Ejercicio 12 Así como los ácidos, los compuestos iónicos que son solubles en agua se disocian al disolverse. A diferencia de los ácidos, no se forman iones: el compuesto de partida ya contenía cationes y aniones. Indica cuáles iones se obtienen en la disociación de los siguientes compuestos (así como sus cantidades): Compuesto Iones que resultan de la disociación MgCl2 KNO2 Fe2(SO4)3 NH4Cl Ca(OH)2 Na2S Ejercicio 12 Compuesto Iones que resultan de la disociación Fluoruro de bario Nitrato de cobre(II) Hidróxido de amonio Bicarbonato de potasio  Cierre La quimioluminiscencia Dirígete al siguiente enlace y observa el video desde el minuto 4:28 al minuto 6:28: Luminol Con base a la estructura del luminol y las propiedades vistas en la tabla periódica de los elementos, ¿cuáles son los elementos en el luminol que Figura 1. Captura de pantalla del video en YouTube, podrían interactuar con el oxígeno Como hacer luz líquida. unido a la hemoglobina?, ¿por qué? https://www.youtube.com/watch?v=ZALMJMUl7vk  BIBLIOGRAFÍA Brown, T. L., LeMay, H. E., Bursten, B. E., Murphy, C, J., Woodward, P. 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