Grado 11
  1. Conceptos básicos de química  1.1. Importancia de la Química  1.2. Naturaleza y alcance de la química  1.3. leyes de la combinación química  1.3.1. Ley de conservación de la masa  1.3.2. La ley de las proporciones definidas  1.3.3. Ley de las proporciones múltiples  1.3.4. Ley de los volúmenes de gases  1.3.5. Ley de Avogadro  1.4. La teoría atómica de Dalton  1.5. Concepto de mol y masa molar  1.6. Composición porcentual  1.7. Fórmula empírica y molecular  1.8. Estequiometría y Cálculos Estequiométricos  1.9. Concepto de reactivo limitante
  2. Estructura del átomo  2.1. Descubrimiento del electrón, protón y neutrón  2.2. Modelo Atómico  2.2.1. Modelo de Thomson  2.2.2. El modelo de Rutherford  2.2.3. Modelo de Bohr  2.3. Modelo mecánico cuántico del átomo  2.4. Doble naturaleza de la materia y la radiación  2.5. El principio de incertidumbre de Heisenberg  2.6. Numeros cuánticos  2.7. Orbitales atómicos y sus formas  2.8. Configuración electrónica de los elementos  2.9. Aufbau principle  2.10. El principio de exclusión de Pauli  2.11. Regla de máxima multiplicidad de Hund  2.12. La hipótesis de De Broglie  2.13. Efecto fotoeléctrico
  3. Clasificación de elementos y periodicidad en propiedades  3.1. Desarrollo histórico de la tabla periódica  3.2. Ley Periódica Moderna y Tabla Periódica  3.3. Tendencias periódicas en propiedades  3.3.1. Radio Atómico e Iónico  3.3.2. Entalpía de ionización  3.3.3. Entalpía de ganancia de electrones  3.3.4. Electronegatividad  3.3.5. Valencia  3.3.6. Propiedades Metálicas y No Metálicas  3.3.7. Estados de oxidación  3.4. Propiedades Inusuales de los Primeros Elementos
  4. Enlace Químico y Estructura Molecular  4.1. Enfoque de Kossel-Lewis sobre el enlace químico  4.2. Enlace iónico o electrovalente  4.3. Enlace covalente y sus características  4.4. Parámetros de enlace  4.5. Teoría VSEPR  4.6. Teoría del enlace de valencia  4.7. Hibridación y sus tipos  4.8. Teoría del orbital molecular  4.8.1. Orden de enlace y estabilidad  4.9. Enlace de hidrógeno
  5. Estados de la materia  5.1. Fuerzas intermoleculares  5.2. Leyes de los gases  5.2.1. La ley de Boyle  5.2.2. La ley de Charles  5.2.3. La Ley de Avogadro  5.2.4. La ley de Dalton de las presiones parciales  5.2.5. La ley de difusión de Graham  5.3. Ecuación del Gas Ideal y Aplicaciones  5.4. Gases reales y desviaciones del comportamiento ideal  5.5. Teoría cinética molecular de los gases  5.6. Licuefacción de gases  5.7. Propiedades de los líquidos  5.8. Tensión superficial y viscosidad
  6. Thermodynamics  6.1. Sistema y entorno  6.2. Tipos de sistemas en termodinámica  6.3. Types of procedures  6.4. Primera ley de la termodinámica  6.5. Energía interna y entalpía  6.6. Capacidad calorífica y calor específico  6.7. La ley de Hess de la suma constante de calor  6.8. Entalpía de disociación de enlace  6.9. Entalpía de formación y combustión  6.10. Entalpía de disolución y neutralización  6.11. Espontaneidad y la segunda ley de la termodinámica  6.12. Energía libre de Gibbs y sus aplicaciones
  7. Equilibrio  7.1. El concepto de equilibrio  7.2. Constante de equilibrio y sus aplicaciones  7.3. El principio de Le Chatelier  7.4. Equilibrio iónico en soluciones  7.5. Teoría de Ácidos y Bases  7.5.1. Concepto de Arrhenius  7.5.2. Concepto de Bronsted-Lowry  7.5.3. Concepto de Lewis  7.6. Escala de pH y pOH  7.7. Common ion effect  7.8. Hidrólisis de sales  7.9. Sistemas tampón y su mecanismo de acción  7.10. Equilibrio de solubilidad de sales poco solubles
  8. Reacciones Redox  8.1. Oxidation and reduction concepts  8.2. Número de oxidación y sus aplicaciones  8.3. Reacciones Redox en términos de transferencia de electrones  8.4. Balanceando reacciones redox (métodos de número de oxidación y ion-electrón)  8.5. Tipos de reacciones redox  8.6. Celdas Electroquímicas y Reacciones Redox
  9. Hidrógeno  9.1. Posición del Hidrógeno en la Tabla Periódica  9.2. Isótopos de hidrógeno  9.3. Preparación de Hidrógeno  9.4. Propiedades del Hidrógeno  9.5. Hidruros y su clasificación  9.6. Agua y agua pesada  9.7. El peróxido de hidrógeno y sus propiedades  9.8. Usos del hidrógeno y sus compuestos
  10. Elementos del bloque s (metales alcalinos y alcalinotérreos)  10.1. Elementos del Grupo 1 - Propiedades y Tendencias  10.2. Elementos del Grupo 2 - Propiedades y Tendencias  10.3. Propiedades inusuales del litio y berilio  10.4. Compuestos importantes del sodio y sus usos  10.5. Compuestos importantes de magnesio y calcio
  11. Algunos elementos del bloque p  11.1. Introducción General a los Elementos del Bloque p  11.2. Elementos del Grupo 13  11.2.1. Boro y sus compuestos  11.3. Elementos del Grupo 14  11.3.1. El carbono y sus alótropos  11.3.2. Compuestos Importantes de Carbono y Silicio
  12. Química Orgánica - Algunos Principios y Técnicas Básicas  12.1. Clasificación y Nomenclatura de Compuestos Orgánicos  12.2. Representación estructural de compuestos orgánicos  12.3. Clasificación de reacciones orgánicas  12.4. Efectos Electrónicos en Química Orgánica  12.4.1. Efecto inductivo  12.4.2. Efecto de resonancia  12.4.3. Hiperconjugación  12.5. Mecanismo de reacción y especies intermedias  12.6. Purificación y análisis cualitativo de compuestos orgánicos
  13. Hidrocarburos  13.1. Hidrocarburos  13.1.1. Preparación y Propiedades de los Alquenos  13.2. Alqueno  13.2.1. Preparación y Propiedades de los Alquenos  13.2.2. Reacciones de adición electrofílica  13.3. Alquinos  13.3.1. Preparación y Propiedades de Los Alquinos  13.4. Hidrocarburos aromáticos  13.4.1. Estructura y propiedades del benceno  13.4.2. Reacciones de sustitución electrofílica del benceno
  14. Química Ambiental  14.1. Contaminación Ambiental  14.2. Contaminación atmosférica y el efecto invernadero  14.3. Contaminación del agua y métodos de tratamiento  14.4. Contaminación del suelo y sus efectos  14.5. Residuos industriales y su tratamiento  14.6. Estrategias para el control de la contaminación

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Propiedades Inusuales de los Primeros Elementos


La tabla periódica es una herramienta notable utilizada para la clasificación y organización de elementos en química. Los elementos están organizados según sus números atómicos y agrupados con otros elementos con propiedades similares. Un fenómeno interesante en química es las propiedades únicas, a menudo inesperadas, del primer elemento en cualquier grupo de la tabla periódica. Estas propiedades inusuales se deben principalmente a su pequeño tamaño atómico, altas electronegatividades y la ausencia de orbitales d. En esta lección, profundizaremos en las razones de estas anomalías y exploraremos varios ejemplos para comprenderlas mejor.

Entendiendo las propiedades inusuales

Las principales razones del comportamiento inusual de los primeros elementos en cada grupo son:

  • Pequeño tamaño atómico: El tamaño atómico del primer elemento suele ser mucho más pequeño que el de los otros miembros del grupo.
  • Altas electronegatividades: Al ser más pequeños, estos elementos retienen sus electrones de valencia con más fuerza, lo que lleva a sus altas electronegatividades.
  • Ausencia de orbitales d: Los elementos a partir del segundo período pueden tener orbitales d para la formación de enlaces, pero los elementos del primer grupo no.

Ejemplos de comportamiento anormal

1. Hidrógeno

El hidrógeno es el primer elemento en la tabla periódica y es un ejemplo clásico de comportamiento inusual. Tiene propiedades únicas que lo hacen bastante diferente de los elementos en el grupo 1 (metales alcalinos) y el grupo 17 (halógenos). Por ejemplo:

H 2 (hidrógeno molecular) es un no metal y forma enlaces covalentes.

A diferencia de los metales alcalinos, que forman compuestos iónicos, el hidrógeno forma compuestos covalentes. Por ejemplo, en H 2 O (agua), el hidrógeno comparte electrones con el oxígeno.

2. Litio y Berilio

El litio (Li) y el berilio (Be) son los primeros miembros de los grupos 1 y 2, respectivamente, con propiedades que son inusuales en comparación con sus propios grupos.

Litio: Aunque está en el grupo de los metales alcalinos, el litio forma más compuestos covalentes. Por ejemplo, LiCl (cloruro de litio) muestra más propiedades covalentes que los otros cloruros alcalinos.

Berilio: Conocido por su enlace diagonal con aluminio, los compuestos de berilio son en gran medida covalentes. BeCl 2 (cloruro de berilio) tiene una estructura polimérica, a diferencia de los cloruros iónicos de otros elementos del grupo 2.

3. Boro

El boro es el primer elemento del grupo 13 y muestra un comportamiento único.

Ácido bórico: Actúa como un ácido monobásico a diferencia de otros miembros del grupo 13 que tienen propiedades básicas mínimas o nulas.

El carácter ácido de Lewis de los compuestos de boro, como BF 3 (trifluoruro de boro), es importante debido a su incapacidad para expandir su octeto.

Visualizando comportamientos inusuales

El tamaño atómico disminuye en un período

Este diagrama muestra cómo el tamaño atómico disminuye a medida que nos movemos a través de un período de izquierda a derecha. El primer elemento en cada grupo tiene un radio atómico más pequeño, lo que afecta su comportamiento químico.

Comparación de propiedades con elementos del grupo subsiguiente

4. Carbono

El carbono, el primer elemento del grupo 14, exhibe propiedades únicas que son bastante diferentes de otros elementos en el grupo.

Tetravalente: El carbono siempre forma cuatro enlaces covalentes, como se ve en el metano (CH 4).

Capacidad de encadenamiento: El carbono tiene la capacidad única de formar largas cadenas de átomos de carbono, lo que no es evidente en otros elementos del grupo 14 como el silicio.

5. Nitrógeno

El nitrógeno, el primer elemento del grupo 15, tiene varias características únicas:

Moléculas diatómicas: El nitrógeno existe como una molécula diatómica (N 2), mientras que los otros elementos del grupo 15 forman estructuras más grandes.

Enlace triple: La presencia de un enlace triple en N 2 lo hace muy estable, lo que no se encuentra en otros miembros del grupo.

Rol del enlace y la estructura

Al considerar las propiedades inusuales de los primeros elementos, el análisis del enlace y la estructura ayuda a proporcionar claridad:

Hibridación: Los primeros elementos a menudo muestran diferentes patrones de hibridación que sus contrapartes del grupo. Por ejemplo, en el grupo 14, el carbono muestra hibridación sp 3, formando fuertes enlaces sigma.

C H Enlaces Sigma

Tendencias periódicas y su impacto

Las tendencias periódicas como la energía de ionización, las electronegatividades y los radios atómicos influyen fuertemente en las anomalías encontradas en los primeros elementos:

Alta energía de ionización: Los primeros elementos suelen tener alta energía de ionización. Por ejemplo, el helio y el neón tienen alta energía de ionización debido a sus capas completas, haciéndolos menos reactivos.

Electronegatividad: Los primeros elementos a menudo son los más electronegativos en su grupo. Por ejemplo, el oxígeno es más electronegativo que su contraparte de grupo, el azufre.

Explorando más ejemplos

6. Oxígeno

El oxígeno es el primer elemento del grupo 16 y muestra un comportamiento especial.

Altas electronegatividades: El oxígeno es altamente electronegativo, debido a lo cual tiene la capacidad de formar enlaces de hidrógeno, lo que falta en el azufre.

Alótropos: El oxígeno forma el alótropo ozono (O 3), mientras que el azufre tiene muchos alótropos como S8.

7. Flúor

El flúor representa el halógeno en el grupo 17:

Elemento más electronegativo: Esta alta electronegatividad permite al flúor formar enlaces iónicos fuertes, como el fluoruro de sodio (NaF).

Reactividad: Como el halógeno más reactivo, el flúor puede formar compuestos con gases nobles como el xenón.

Conclusión

Las propiedades inusuales de los primeros elementos en la tabla periódica surgen de su posición única y configuración electrónica. Estas propiedades son importantes para entender la química y el comportamiento de estos elementos. Las características distintivas se deben principalmente a su pequeño tamaño, altas electronegatividades y la ausencia de participación de los orbitales d. Al explorar ejemplos como el hidrógeno, el litio, el carbono y el flúor, apreciamos más la diversidad y complejidad encontrada en la tabla periódica.


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Propiedades Inusuales de los Primeros Elementos

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