TIPOS DE MATERIALES
¿Cuáles son los metaloides y por que se les denomina de esa manera?
Boro, silicio, germanio, arsénico, antimonio, telurio y astato.
Tienen propiedades intermedias entre los materiales metálicos y no metálicos. Conducen la electricidad bajo excitación térmica y/o luninosa
1) ¿Qué es un átomo?
2) ¿Cómo esta constituido?
1) Es la unidad estructural de la materia, representa la subdivisión más pequeña de la materia sin que pierda sus propiedades químicas.
2) Núcleo: protones y neutrones
Electrones situados en los orbitales atómicos
Enuncie la ley periódica de Moseley
Si los elementos de la tabal periodica se ordenan según aumentan su número atómico, se observa una variación periódica de sus propiedades físicas y químicas
¿Qué determina el tipo de enlace en cada sustancia?
*La configuración electrónica de los átomos
*La electronegatividad
¿Qué diferencia hay entre afinidad electrónica y electronegatividad?
La afinidad electrónica se dá con un átomo aislado y la electronegatividad se presenta en un átomo enlazado
¿Cuá es la clasificación de los materiales?
Dé tres ejemplos de cada uno
Metales: Au, Al, Na, K, Fe
Aleaciones: Latón (Cu:Zn), Bronce (Cu:Sn), Acero (Fe:C)
Semiconductores: Boro, silicio, germanio, arsenuro de galio (GaAs)
Polimeros: Polietileno, Teflón (politetrafluoro etileno), cloruro de polivinilo (PVC)
Compuestos: Llanta, hueso, madera, concreto
Cerámicos: Carburo de tungsteno (CW), carburo de silicio (SiC), hicroxiapatitaEnuncie el principio de exclusión de Pauli
Un átomo no puede tener dos electrones con el mismo conjunto de números cuánticos: n, l, m y ms
Es decir, un orbital puede tener un máximo de dos electrones y que estos deben tener espines opuestos.
1) Mencione dos elementos del grupo de los metales alcalinotérreos.
2) Mencione dos elementos del bloque “p”.
3) De los siguientes elementos, diga cuál de ellos es un metal noble: molibdeno, rodio o cadmio.
4)Considere los elementos: litio, sodio y potasio, ¿Cuál de ellos es menos electronegativo?
5) ¿Cuáles son los metaloides y por qué se les denomina de esa manera?
1) Mg, Be
2) C, Si
3) Rodio
4) K
5) B, Si, Ge, As, Sb, Te y At
Poseen propiedades intermedias entre los metales y los no metales
¿En qué consiste el enlace metálico?
¿Qué teoria explica el comportamiento de los materiales metálicos?
Dé un ejemplo
*Formado por dos elementos muy electropositivos
*Es explixado por el modelo de electrones libres en donde establece una red de cationes inmersa en un mar de electrones, llamado "mar de Fermi".
*Metales del bloque "s", bronce (aleacion Cu:Sn), Fe, Co, etc.
¿Cuáles son los metales nobles y por qué se les denomina de esa manera?
Los metales nobles son: Au, Ag, Pd, Pt, Ir, Rh, Ru y Os.
Se denominan de esa manera por que son dificiles de oxidar
1) ¿Cuáles son las propiedades de los materiales metálicos?
2) ¿Qué determina que un material sea conductor, aislante o semiconductor?
3) ¿Qué características son necesarias para que un material con un enlace predominantemente iónico conduzca la electricidad?
1) Brillantes, dúctiles, maneables, buenos conductores de la electricidad y térmicos
2) Teoria de bandas
Un material es buen conductor de la corriente eléctrica cuando la BC y la BV s encuentran solpadas, en donde los electrones puedan saltar entre las bandas. Cuando la separación entre bandas, llamada energía de banda prohibida, sea mayor a 4 eV, el material se comportará como un aislante. Cuando la separación entre la BV y la BC es menos a 4 eV, el material se comportará como un semiconductor. Para que el salto de electrones entre bandas en este caso se produzca deben darse alguna o varias de las siguientes situaciones: que el material se encuentre a altas presiones, a una temperatura elevada o se le añadan impurezas (que aportan más electrones), agregar un campo eléctrico.
3) Existan impurezas o defectos en la red (vacancias, defectos schottky y frenkel), o se disolverlos en agua.
1) ¿Cuáles son los números cuánticos y qué representan?
Los números cuánticos son:
n: Número cuántico principal; nivel de energía
lb:Azimutal: Relacionado con el momento angular
*Fisicamente nos da la forma geométrica del orbital
*Dá la orientación del orbital en el espacio
*Puede tner valores de cero a n-1
*l=0=orbital es esférico=s
l=1=orbital es en forma de lóbulos=p
l=2=orbital es en forma de trébol= d
m=Número cuántico magnético: Describe la orientación del orbital en el espacio
ms= Espín del electrón; Esta relacionado con el giro del electrón entorno a su propio eje
*El subíndice s significa espín del electrón
*Tiene valores de (1/2) y (-1/2) estos representan las direcciones opuestas con que puede girar el electrón
Ordene razonadamente los siguientes elementos: Fe, Cs, F, N y Si de menor a mayor: a) radio atómico; b) electronegatividad; c) energía de ionización
a)F, N, Si, Fe y Cs
b)Cs, Fe, Si, N, F
c)Cs, Fe, Si, N, F
¿Qué tipo de enlace presenta el compuesto SnCl4?
el estaño es un metal y el cloro es un no metal, pero el SnCl4 es una sustancia molecular
que existe como un líquido incoloro a temperatura ambiente. Su punto de
congelación es ?33 °C y el de ebullición es 114 °C. Es claro que esta sustancia no tiene las
características de una sustancia iónica. Un método más elaborado consiste en emplear la
diferencia de electronegatividad como el criterio principal para determinar si dominará el
enlace iónico o el covalente. Este método predice correctamente el enlace del SnCl4 como covalente
polar de acuerdo con la diferencia de electronegatividad, 1.2
¿Qué significa la palabra calcógenos y a qué grupo pertenecen?
Formadores de cobre
Grupo 16
1) ¿Qué es una aleación?
2) ¿Qué es un material composito?
3) ¿Qué es un material cerámico?
4) ¿Qué es el latón?
5) ¿Por qué los joyeros agregan cierta cantidad de cobre (Cu) y otros metales al oro y la plata?
1) Material metálico derivado de la combinación química de dos elementos diferentes
2) Materiales formados por dos o más componentes. Las propiedades mecánicas del material final son superiores a las que tienen los constituyentes por separado
3) Sólido inorgánico no metálico
4) Aleación constituida con cobre y zinc
5) Dedido a que el Au es dúctil y maleable los joyeros le adicionan Cu para mejorar su resistencia mecánica con la finalidad de que las joyas de oro no se dañen con facilidad.
Considere los siguientes ordenamientos de electrones posibles para una configuración electrónica p3:
1) ¿Cuáles son estados imposibles?, 2) ¿En cuál de ellos se maximizará la multiplicidad?, 3) ¿En cuál configuración se maximizará la repulsión coulómbica?
1) d
2) b
3) c
¿Por qué las energías de ionización de: a) O y S son menores que las de N y P?
Realizar la conficuración electrónica
1) ¿Cuáles son las propiedades de los materiales con enlaces predominantemente ionico?
2) ¿Cuáles son las propiedades de los materiales con enlaces predominantemente covalente?
1) Cuando el enlace iónico predomina, se espera que los compuestos sean sólidos quebradizos con puntos de fusión elevados, con estructuras de red extendidas
y que muestren un comportamiento electrolítico cuando se disuelvan en agua.
2)Cuando el enlace covalente predomina, es común esperar que los compuestos existan como moléculas, con todas las propiedades asociadas a las sustancias moleculares, como sus puntos de fusión y de ebullición relativamente bajos y su comportamiento no electrolítico cuando se disuelven en agua
*En química existen más excepciones que reglas
Hay algunas excepciones a esta regla, como los sólidos en red, incluyendo el diamante, el silicio y el germanio, donde se forma una estructura extendida aun cuando el enlace es claramente covalente
1) ¿Qué significa la palabra halógenos y a qué grupo se refiere?
2) Mencione 3 elementos pnictógenos
3) ¿Cuáles son los gases nobles y por qué se les denomina de esa manera?
1) Formadores de sales y pertenecen al grupo 17
2) Nitrogeno, fósforo
3) los gases nobles son los elementos del grupo 18 de la tabla periodica
*Se les denomina de esa manera debido a su baja reactividad química.
*Existen compuestos de Xe y Kr con elementos muy electronegaticos como el oxígeno
1) ¿Qué diferencia existe entre un electrón situado en la banda de valencia y uno en la banda de conducción?
2) ¿Qué tipo de enlaces químicos existen en los materiales semiconductores y dieléctricos?
3) Explique de manera breve y concisa ¿cómo el aumento de la temperatura afecta la conductividad eléctrica en los metales?
1) Electron BC esta exitado, en la BV el electron se encuentra en su estado fundamental
2) *Semiconductores: metálicos y covalentes
*Aislantes:Iónicos y covalentes
3) Al aumentar la temperatura los átomos vibran, ocasionando una dispersión de los electrones
1) ¿Qué las letras s, p, d y f asignadas al las diferentes geometrias de los orbitales atómicos?
2) Explique de manera breve y concisa la teoría atómica de Schrödinger
1) Las letras provienen de las palabras sharp, principal, diffuse y fundamental (esto es, agudo, principal, difuso y fundamental), que se utilizaban para describir ciertas características del espectro antes de que se desarrollara la mecánica cuántica
2) En 1926, el físico austriaco Erwin Schrödinger (1887-1961) propuso una ecuación, ahora conocida como ecuación de onda de Schrödinger, la cual incorpora tanto el comportamiento ondulatorio como el de partícula del electrón. Nube de electrones donde se encuentra la máxima probabilidad de encontra un electrón en cierta región del espacio.
Resolver la ecuación de Schrödinger da lugar a una serie de funciones matemáticas llamadas
funciones de onda, las cuales describen al electrón en un átomo. Estas funciones de onda por lo general se representan con el símbolo ψ (la letra griega minúscula psi). Aunque la función de onda por sí misma no tiene un significado físico directo, el cuadrado de la función de onda, ψ2, brinda información acerca de la posición de un electrón cuando este se encuentra en un estado de energía permitido.
¿Por qué la primera afinidad electrónica del Nitrógeno es positiva (7 KJ/mol) y la segunda es negativa (-673 KJ/mol)?
El signo negativo significa que el proceso es menos favorecido. Además, se necesita agregar más energía para poder añadir un electrón
¿Por qué el carbono forma cuatro enlaces como máximo CCl4 y SiF6 puede formar seis enlaces? Explique su respuesta.
Porque el carbono es tretavalente no puede formar 6 enlaces, mientras que el silicio si puede formar hasta seis enlaces con los atomos de flúor formando un octeto expandido, debido a que tiene acceso a orbitales "d"
Se considera que tienen acceso a orbitales "d" porque no estan tan alejados en energía para formar esos enlaces adicionales, formando un octeto expandido.
¿El Zn es un metal de transición? Explique su respuesta
No, es un metal de transición por que tienen sus orbitales "d" completamente llenos. Su configuración electrónica es:
30Zn [Ar] 3d¹⁰4s²
El estdo de oxidación del Zn es 2+
Por lo tanto, el Zn no cumpke con la definición de un metal de transición: Es un metal que tiene sus orbitales "d" parcialmente llenos en cualquiera de sus estados de oxidación común.
Son los metales comprendidos en los grupos 3-11 de la tabla periodica