interacción

Interacciones entre los
átomos, o…
MODELOS DE ENLACE
Las Sustancias Químicas
(realidad)
Y los enlaces...
(el modelo )
¿Cómo clasificamos a
a las sustancias?
¿Por qué es importante
clasificarlas?
Por estado de agregación
Estado de agregación
sólidos
líquidos
gases
Problemas...
„
¿A qué temperatura?
„
¿A qué presión?
„
¿ En qué tiempo?
Problemas...
“Semi” metales
„ Metales de transición
Cu+2, Cu+1
„ Gases “Nobles”
¿ Xe = He ?
„ ¿Hidrógeno?
¿metal alcalino?... ¿halógeno?
„
Inorgánicas vs. orgánicas
Más problemas...
„
Ca5(PO4)3(OH)...
¿Sería entonces éste
un compuesto
orgánico?
¿Orgánico o Inorgánico?
„
„
...Los compuestos orgánicos son los
que contienen carbono...
Sin embargo existen algunas
excepciones, como: los óxidos de
carbono,
los
carbonatos,
los
tiocianatos,
los
cianuros,
los
carbonilos metálicos, los carburos, el
acero, etc.
Más problemas
„
Basura “inorgánica”...
...como el plástico...
„
Verduras “orgánicas”
... A diferencia de...?
Mejor volvamos a los
estados de agregación...
Empecemos por los sólidos
Sólidos de “alta”
temperatura de fusión
Diamante...
T.f. ≈ 4000°C
(Cotton dice que es la más alta conocida...)
Grafito...
Temperatura de fusión
≈ 4000°C ...
Ca5(PO4)3(OH)
T.f. = 1600°C
Hierro
„
T.f. = 1528°C
Sal común
„
T.f. = 801
¿Qué nos dice una alta
temperatura de fusión?
„
Es necesaria mucha energía para
fundir al sólido, por lo tanto ¿cómo
lo explicamos?
„
„
Mediante el tipo de interacción que
existe entre los átomos que forman a la
sustancia.
Si se requiere mucha energía se dice
que la interacción es muy fuerte.
„
„
„
„
Las interacciones tan fuertes hacen que
se formen redes.
Cada entidad está unida a varias
entidades vecinas y así sucesivamente.
Se forman redes tridimensionales.
Pero, no nos dice nada acerca de la
naturaleza de las interacciones.
¿qué sustancias forman redes?
„
Los metales.
„
„
Las sales iónicas como el NaCl.
„
„
(Redes metálicas)
(Redes iónicas)
Diamante, grafito, óxido de silicio, etc.
„
(redes covalentes reticulares)
Hierro (Fen)
(NaCl)n
(GaAs)n
Diamante (Cn)
Sólidos de baja temperatura de
fusión.
Azufre, yodo,
compuestos orgánicos
¿Qué nos dice una baja
temperatura de fusión?
„
„
„
„
Se requiere poca energía para que el sólido
funda, pero no se descompone. ¿Cómo
podemos explicarlo?
Mediante una combinación de interacciones
fuertes y débiles.
Las interacciones fuertes forman a las
unidades “discretas”, es decir a las
moléculas.
Al fundirse el sólido las moléculas
mantienen su identidad, sólo se separan
unas de las otras y se rompen las
interacciones débiles.
azufre
Yodo
(I2)
Fenol
(C6H7O)
Sólidos covalentes
moleculares
„
„
„
En las moléculas, las interacciones
fuertes se dan entre los átomos que
forman a la molécula.
La interacción que se da entre
moléculas es relativamente débil.
En este caso, para pasar al estado
líquido lo que se requiere es romper las
interacciones débiles entre moléculas,
por lo que la temperatura de fusión es
baja, ya que se requiere poca energía.
Fósforo
„
Blanco, T.f .= 44°C
„
Rojo, T.f .= 590°C
„
Negro T.f .= 610°C
Gases, líquidos o sólidos de
baja temperatura de fusión
„
„
Suponer que una sustancia está
formada
por
moléculas,
nos
permite explicar que existan los
gases, los líquidos o los sólidos con
baja temperatura de fusión.
A este tipo de sustancias se les
conoce como moleculares.
En resumen
Sólidos de alta
temperatura de
fusión:
„ Interacciones muy
fuertes:
REDES
Metálicas, iónicas y
covalentes.
„
„
„
Baja temperatura
de fusión (sólidos,
líquidos o gases)
Interacciones
fuertes y débiles:
„
MOLÉCULAS
¿Cómo es la naturaleza de
las interacciones que unen a
los átomos?
¿Necesitamos otra propiedad
observable?
Podría ser…
¿...la cristalinidad...?
Tipos de sustancias que
forman cristales.
„
„
„
Las
sustancias
que
tienen
interacciones tipo red.
Las sustancias moleculares.
O sea... casi cualquier tipo de
sustancia puede formar cristales.
¿Y la solubilidad...?
Problemas:
„
„
„
Las sustancias no son “solubles o
“insolubles”.
Hay muchas sustancias iónicas
insolubles en agua.
Hay muchas sustancias covalentes
moleculares solubles en agua.
Algunos sólidos conducen la
corriente
Algunos sólidos se disuelven en
agua y conducen la corriente
Algunos sólidos fundidos
conducen la corriente.
(Fe)n
(NaCl)n
¿Con
esta
propiedad
podríamos proponer algún
modelo para la naturaleza
de las interacciones en las
sustancias con distintas
propiedades?
¿Qué me dice la conductividad?
„
Existe una manifestación de
cargas que se mueven al
aplicar una diferencia de
potencial y por tanto es
razonable suponer que hay
separación de cargas en el
material.
¿Qué me dice la conductividad?
„
Si las sustancias son sólidos que conducen la
corriente, el modelo dice que
pueden
concebirse como un conjunto de iones
positivos que se encuentran ordenadamente
colocados dentro de un mar de electrones
libres. Propiedad que corresponde a las
Redes Metálicas.
Lo que explica:
1. Que sean sólidos cristalinos, pero maleables.
2.- Que conduzcan la corriente en estado sólido.
¿Qué me dice la conductividad?
„
„
Las sustancias que no conducen la corriente
en sólido, pero que sí lo hacen al fundirse o
disolverse en agua, pueden concebirse como
un conjunto de entidades de carga opuesta
(aniones y cationes). Propiedades que
corresponden a las Redes Iónicas.
Esto puede explicar:
1.- Que sean sólidos cristalinos y quebradizos.
2.- Que no conduzcan la corriente en estado sólido.
3.- Que sí conduzcan la corriente al estar fundidos.
4.- Que si se disuelvan en agua y conduzcan la
corriente en disolución acuosa.
¿Qué me dice la conductividad?
„
„
„
Las sustancias que nunca conducen la corriente
pueden concebirse como aquellas en las que los
electrones de valencia son compartidos entre
átomos vecinos, por tanto los electrones NO
tienen movilidad.
Si son sólo unos cuantos átomos los que
comparten electrones, se forma entre ellos una
interacción covalente que da origen a una
molécula. Ej. El azufre (S8)
Si cada átomo comparte electrones con vecinos
en distintas direcciones se forma una red
covalente. Ej. El diamante (Cn)
Conductividad
Sí Conduce
No conduce
sólido
fundido o disuelto
sólido, fundido o disuelto
Enlace metálico
Enlace iónico
Enlace covalente