Propiedades Periódicas de los Elementos

Radio Atómico: Es la distancia desde el centro del núcleo hasta la zona correspondiente al nivel más externo. En un período, el radio disminuye de izquierda a derecha.

Energía de Ionización: Energía necesaria para formar un ion (catión), es decir, la energía que hay que entregar a un átomo aislado para quitarle un electrón. La ionización aumenta de izquierda a derecha y en un grupo disminuye de arriba hacia abajo.

Electronegatividad: Capacidad de un átomo para atraer hacia sí los electrones de un enlace. La electronegatividad aumenta de izquierda a derecha y disminuye de arriba hacia abajo.

Teorías de Enlace Químico

Lewis

Los gases inertes son estables debido a que su órbita externa tiene 8 electrones (regla del octeto). El Helio es una excepción, ya que satura su única órbita con 2 electrones. Los gases inertes no se unen entre sí, son estables y monoatómicos.

Kossel

Los metales y no metales tienen menos de 8 electrones en su capa de valencia. Sus átomos se unen entre sí formando moléculas para adquirir la configuración electrónica del gas noble más cercano en la tabla periódica. Esto lo logran ganando, perdiendo, cediendo o compartiendo electrones.

Tipos de Enlaces Químicos y sus Propiedades

Unión o Enlace Iónico

Se da entre átomos de un metal y un no metal. Hay transferencia de electrones del metal al no metal, manteniéndose unidos por fuerzas electrostáticas.

Propiedades de los Compuestos Iónicos

• Alto punto de fusión y ebullición.
• A temperatura ambiente se encuentran en estado sólido.
• No conducen corriente eléctrica en estado sólido, pero sí en solución o fundidos.
• Son duros y frágiles en estado sólido.

Unión Covalente

Propiedades de la Unión Covalente

• No conducen la corriente eléctrica por no poseer iones libres.
• Bajos puntos de fusión y ebullición debido a que las fuerzas intermoleculares son débiles.
• Solubles en solventes orgánicos e insolubles en agua.
• Estructuras cristalinas atómicas y moleculares.

Uniones Metálicas

Propiedades de las Uniones Metálicas

• Poseen brillo característico.
• Conducen la corriente eléctrica.
• Son dúctiles y maleables.
• Insolubles en agua y en la mayoría de los solventes conocidos.

Uso de los Hidróxidos

Hidróxido de Potasio (KOH)

Fabricación de jabón, obtención de potasio y reactivo de laboratorio.

Hidróxido de Sodio (NaOH)

Fabricación de jabón, colorantes, papel, refinación de aceites y grasas, y uso en laboratorio. También en la industria del petróleo y del caucho.

Hidróxido de Calcio (Ca(OH)₂)

Forma el agua de cal. En solución acuosa se llama lechada de cal. Mezclado con arena forma el mortero, usado en construcción para unir ladrillos.

Hidróxido de Aluminio (Al(OH)₃)

Se utiliza para purificar aguas, como mordiente en tintorería y en la fabricación de lacas.

Hidróxido de Magnesio (Mg(OH)₂)

Se usa en forma de cinta, alambre o polvo. Mezclado con clorato de potasio, se emplea en fotografía con luz artificial y en aleaciones.

Ácidos Ternarios

Uso del Ácido Nítrico (HNO₃)

• Fabricación de ácido sulfúrico.
• Preparación de nitrobenceno, anilina y trinitrotolueno (TNT).
• Fabricación de algodón pólvora (nitrocelulosa).
• En fotografía, como ácido periódico y nitrato de plata.
• Se emplea por su acción oxidante.
• Forma con el ácido clorhídrico y sulfúrico los ácidos mayores.

Uso del Ácido Sulfúrico (H₂SO₄)

• Producción de ácido clorhídrico, cloro e hidrógeno.
• Fabricación de ácido nítrico.
• Producción de fertilizantes.
• Fabricación de colorantes y anilinas.
• Producción de vidrio y tinta.

Leyes de los Gases

Ley de Boyle

El volumen de una determinada masa de gas a temperatura constante es inversamente proporcional a la presión de dicho gas. P₁ x V₁ = P₂ x V₂.

Ley de Charles y Gay-Lussac

El volumen de una determinada masa gaseosa a presión constante es proporcional a su temperatura absoluta. V₁ / T₁ = V₂ / T₂.

Ley Combinada de los Gases (Charles y Gay-Lussac)

P₁ x V₁ / T₁ = P₂ x V₂ / T₂ (a volumen constante).

Estequiometría

Estudia las relaciones cuantitativas entre los átomos que constituyen las sustancias y las que se obtienen en una reacción química.

Dos Tipos de Cálculos Estequiométricos

• A partir de la fórmula química de las sustancias: resolver problemas que vinculan la composición centesimal de una sustancia con su fórmula química.
• A partir de ecuaciones químicas que representan reacciones químicas: determinar las masas, los números de moles y los volúmenes de las sustancias que intervienen en la reacción.

Teoría de Ácidos y Bases de Brønsted-Lowry

Thomas M. Lowry y Johannes Brønsted propusieron una teoría que define ácidos y bases en términos de transferencia de protones (iones hidrógeno, H⁺), creando el concepto de pares ácido-base conjugados.

Definiciones de Brønsted-Lowry:

• Un ácido de Brønsted-Lowry es un donador de protones (H⁺).
• Una base de Brønsted-Lowry es un receptor de protones (H⁺).

Esta teoría ayuda a entender por qué un ácido fuerte desplaza a otro débil de sus compuestos, considerando las reacciones ácido-base como una competición por los protones. La reacción general se representa como:

Ácido (1) + Base (2) ⇌ Ácido (2) + Base (1)

El equilibrio se desplazará hacia la formación del ácido y la base más débiles. Por ejemplo:

HCl + H₂O ⇌ H₃O⁺ + Cl^– (El HCl es un ácido fuerte y se disocia completamente)

HF + H₂O ⇌ H₃O⁺ + F^– (El HF es un ácido débil y se disocia parcialmente)

La teoría de Brønsted-Lowry también explica la capacidad del agua para comportarse como sustancia anfótera, reaccionando tanto con ácidos como con bases:

• Como base: HCl + H₂O ⇌ H₃O⁺ + Cl^– (El agua acepta un protón del HCl)
• Como ácido: NH₃ + H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH^– (El agua dona un protón al amoníaco)