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Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD - Vicerrectoría Académica y de Investigación - VIACI Escuela: Escuela de Ciencias Básicas Tecnología e Ingeniería Programa: Ciencias Básicas Curso: Química General Código: 201102 Anexo - Tarea 1

Laura Natalia Florez Acosta Nombre y apellidos del estudiante Ingeniería Industrial Programa Académico

Contacto: [email protected] Correo electrónico institucional Universidad Nacional Abierta y a Distancia marzo, 2018

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Introducción En este trabajo se abarcarán varias temáticas de la química general en el cual se pondrán a prueba conocimientos previos, pero también se trabajará el auto aprendizaje en aprender nomenclatura y otras cosas a cerca de los elementos químicos

Ejercicio 1. Estructura de los átomos.

Tabla 1. Modelos atómicos. Modelos Atómicos

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a) ¿Qué son los modelos atómicos? b) ¿cuántos existen y qué utilidad tienen?.

Respuesta A) un modelo atómico es la representación física de cómo es un compuesto químico observado físicamente. B) Existen aproximadamente ocho modelos atómicos que son: - Modelo atómico de Demócrito: no es un modelo atómico como tal, pero es un postulado; se dice que este funciona a partir de los cuatro elementos, creando así un todo por medio de organismos mínimos. -Modelo atómico de Dalton: Este modelo nos permite dar una explicación física de reacciones químicas por medio de estequiometria. -modelo atómico cubico: este modelo atómico fue propuesto por Lewis y nos ayuda a entender el concepto de los enlaces de valencia.

Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD - Vicerrectoría Académica y de Investigación - VIACI Escuela: Escuela de Ciencias Básicas Tecnología e Ingeniería Programa: Ciencias Básicas Curso: Química General Código: 201102 -Modelo atómico de Thomson: Explica la interacción entre electrones de cargas positivas y negativas. -Modelo atómico de Rutherford: el átomo poseía un núcleo o centro en el cual se concentra la masa y la carga positiva, y que en la zona extra nuclear se encuentran los electrones de carga negativa. -Modelo atómico de Bohr: explica cómo los electrones pueden tener órbitas estables alrededor del núcleo y por qué los átomos presentaban espectros de emisión característicos. -Modelo atómico de Sommerfeld: explica el comportamiento de los electrones mediante la existencia de diferentes niveles energéticos dentro del átomo.

Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD - Vicerrectoría Académica y de Investigación - VIACI Escuela: Escuela de Ciencias Básicas Tecnología e Ingeniería Programa: Ciencias Básicas Curso: Química General Código: 201102 -Modelo atómico de Schrödinger: los electrones podían movilizarse alrededor del núcleo como ondas estacionarias. Cuadro comparativo Modelo atómico actual Modelo atómico de Bohr 1.Los electrones están ubicados en orbitales (son regiones del espacio con mayor 1.Los electrones están ubicados en órbitas(líneas probabilidad de encontrar un electrón). imaginarias específicas por dónde se mueven los electrones). 2.Los electrones se mueven de manera ondulatoria (como olas en el 2.Los electrones se mueven de manera no ondulatoria. mar).

Tabla 2. Elección del elemento Químico. Pregunta Elegida

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3. ¿En qué alimentos podemos encontrar los metales pesados Cadmio (Cd), mercurio (Hg), plomo (Pb), cobre (Cu) y zinc (Zn) y como puedan afectar la salud? Resumen de la búsqueda realizada(Máximo 100 palabras)

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La inhalación y la ingesta de alimentos son dos de las causas más sobresalientes de contaminación. Los efectos tóxicos dependen del tipo de metal, de la concentración y en algunos casos de la edad de la población expuesta; la mayoría de estos compuesto se quedan alojados en el hígado lo que hace que la regulación y/o oxigenación de sangre y el desarrollo de algunos procesos de regeneración celular sea difícil de cumplir y en dichos casos mortal, muchas organizaciones estudian los casos de mortalidad por intoxicación por metales pesados, ya que esté método mortem esta siendo frecuentado en poblaciones asiáticas debido al consumo de fauna acuática contaminada. Referencias Biotecnología en el Sector Agropecuario y Agroindustrial Vol 14 No. 2 (145-153) Julio - Diciembre 2016 “Riesgos de los metales pesados en la salud humana y animal” Recuperado de [ sitio web]: http://www.scielo.org.co/pdf/bsaa/v14n2/v14n2a17.pdf Elemento Escogido Símbolo Cadmio Cd

Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD - Vicerrectoría Académica y de Investigación - VIACI Escuela: Escuela de Ciencias Básicas Tecnología e Ingeniería Programa: Ciencias Básicas Curso: Química General Código: 201102 Tabla 3. Numero cuánticos. Distribución electrónica no abreviada

Elemento

Cadmio n 4

1s↿⇂ 2s↿⇂2p↿⇂↿⇂↿⇂ 3s↿⇂3p↿⇂↿⇂↿⇂3d↿⇂↿⇂↿⇂↿⇂↿⇂ 4s↿⇂4p↿⇂↿⇂↿⇂4d↿⇂↿⇂↿⇂↿⇂↿⇂4f 5s↿⇂5p 5d 5f 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 Electrones no apareados 4

Números cuánticos l ml 2 2

Ejercicio 2. Tabla y propiedades periódicas.

ms -1/2

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Figura 1. Página Ptable en línea. Consultado el 6 de junio del 2018 y disponible en línea: https://www.ptable.com/?lang=es# Tabla 4. Composición y estructura del elemento. Pregunta De acuerdo a la distribución electrónica mencione el grupo y periodo en el que se encuentra el elemento seleccionado, justificando su respuesta.

Respuesta 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 El grupo es: 12 Periodo: 5 Porque el cadmio es familia de zinc por eso su grupo familiar es el 12 y su periodo es el cinco ya que su ultimo espín es el 5s2

Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD - Vicerrectoría Académica y de Investigación - VIACI Escuela: Escuela de Ciencias Básicas Tecnología e Ingeniería Programa: Ciencias Básicas Curso: Química General Código: 201102 Escoja un elemento atómico del grupo 2 y compare si su elemento tiene mayor o menor tamaño atómico En la tabla periódica, ¿cómo cambia el potencial de ionización (PI) de los elementos, su elemento tiene mayor PI que el Molibdeno?

Explique por qué la electronegatividad según Pauling, del Rubidio, es mayor que la del Francio. Mencione si su elemento es más o menos electronegativo que el Teluro (Te). Identifique para qué se usan los números de oxidación en un elemento o molécula.

Comparando con el Estroncio que es del grupo #2 y que tiene el mismo periodo del cadmio, el mismo (cadmio) tiene menor tamaño, ya que su radio es de 161, frente a 219, por ende la masa del cadmio es mayor. es la energía necesaria para separar un electrón en su estado fundamental de un átomo de un elemento en estado gaseoso. Si, es mayor que el mo ya que el cadmio tiene un valor de 8,99 y el molibdeno tiene un valor de 7,09 es una clasificación de la electronegatividad de los átomos. En ella el índice del elemento más electronegativo. Es mas negativo que el telurio ya que posee una electronegatividad de 1.7 representa el número de electrones que un átomo pone en juego cuando forma un

Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD - Vicerrectoría Académica y de Investigación - VIACI Escuela: Escuela de Ciencias Básicas Tecnología e Ingeniería Programa: Ciencias Básicas Curso: Química General Código: 201102 compuesto determinado, por ejemplo el cadmio pone dos moléculas en juego cuando se mezcla con algún otro elemento para crear una base o un oxido. Escoja un elemento atómico del grupo 2 y compare si su elemento tiene mayor o menor afinidad electrónica.

B.

Zn rb

sr

y

zr

nb

mo tc

ru

rh

pd

ag

Cd

in

sn

sb

te

I

xe

Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD - Vicerrectoría Académica y de Investigación - VIACI Escuela: Escuela de Ciencias Básicas Tecnología e Ingeniería Programa: Ciencias Básicas Curso: Química General Código: 201102 Hg Cn Figura 2. Esquema de Tabla periódica. Tabla 5. Variaciones presentadas en propiedades periódicas. Pregunta ¿Cómo varía el tamaño atómico de los elementos en la tabla periódica?

Respuesta

¿Cómo se comporta el potencial de ionización en la tabla periódica?

Si es menor el Ra mayor será la atracción existente entre el núcleo y el electrón, por lo tanto, se requerirá una mayor cantidad de energía para remover el electrón. Al contrario, cuanto

A medida que se desciende en un grupo, por ejemplo, el grupo IA se encuentra que el radio atómico aumenta según aumenta el número atómico. Esto se explica por qué la carga nuclear efectiva permanece prácticamente constante, pero el número de niveles aumenta. Como el tamaño de los orbitales aumenta con el incremento del número cuántico principal.

Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD - Vicerrectoría Académica y de Investigación - VIACI Escuela: Escuela de Ciencias Básicas Tecnología e Ingeniería Programa: Ciencias Básicas Curso: Química General Código: 201102 mayor sea el Ra, menor será la fuerza con que se atraen el núcleo y el electrón, y por tanto, menor será la energía necesaria para extraer dicho electrón. ¿Cómo disminuye la electronegatividad en la tabla periódica?

Los átomos que poseen altos valores de EI y AE serán altamente electronegativos y viceversa. Linus Pauling determinó escalas de EN que varían del 0,7 al 4,0. Para los gases nobles la EN es 0 por ser estables.

¿Cómo aumenta la afinidad electrónica en la tabla periódica?

La variación de la EN en la tabla periódica es así: En un periodo aumenta hacia la derecha. En un grupo aumenta hacia arriba. Cuanta más negativa sea la magnitud de la AE, tanto mayor será la tendencia del elemento a ganar un electrón. La variación de la AE en la tabla periódica es así: En un periodo, la AE aumenta de izquierda a derecha al aumentar el Z.

Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD - Vicerrectoría Académica y de Investigación - VIACI Escuela: Escuela de Ciencias Básicas Tecnología e Ingeniería Programa: Ciencias Básicas Curso: Química General Código: 201102 En un grupo, la AE disminuye de arriba hacia abajo al aumentar el Z.

Ejercicio 3. Enlaces químicos y fuerzas intermoleculares. Tabla 6. Preguntas enlaces químicos.

Pregunta pregunta desde el ítem A al E

c. Indicar si la siguiente frase es correcta, justificando la respuesta: El cloro (Cl2) es un gas mientras que el cloruro de sodio es una estructura cristalina a temperatura ambiente.

Respuesta. El cloro es una sustancia molecular, cuyas moléculas están unidas por débiles fuerzas de Van der Waals y presenta por tanto puntos de fusión y ebullición bajos, por eso en condiciones normales es un gas.

Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD - Vicerrectoría Académica y de Investigación - VIACI Escuela: Escuela de Ciencias Básicas Tecnología e Ingeniería Programa: Ciencias Básicas Curso: Química General Código: 201102 El cloruro de sodio sin embargo es un compuesto iónico, y en consecuencia, tiene puntos de fusión y ebullición altos. pregunta desde el ítem F al J j. Esquematice la estructura de Lewis para el H2S indicando la geometría molecular y su momento dipolar.

los enlaces son polares, la geometría angular hace que presente un momento dipolar total distinto de cero. Es una molécula polar

Ejercicio 4. Estados de la materia y leyes de los gases. Tabla 7. Diagrama de fases. Diagrama de fases

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Pregunta escogida . Identificar en el diagrama de fases el punto donde se encuentran en equilibrio los tres

Respuesta El punto de equilibrio se conoce como punto triple, ese punto donde los tres estados están en armonía y en condiciones estables en este

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caso con el CO2 debe de estar a una temperatura de -52°C 7y una presión de 5,2 atmosferas.

Tabla 8. Problema de Leyes de gases. Enunciado del Problema B. En una jeringa se almacena 450 mL de H2 a una temperatura de 65ºC y 356 mmHg de presión. Calcular el cambio de cada una de las siguientes magnitudes. a. La presión en atmosferas si se mueve el émbolo hasta un volumen final de 235 mL y la temperatura sigue constante. b. La temperatura, si se duplica la presión y el volumen sigue constante.

Cálculos

𝑣 = 450 𝑚𝑙 → 0,45𝑙 𝑡 = 65°𝐶 → 338°𝐾 𝑝 = 365 𝑚𝑚ℎ𝑔 a) Presión 𝑃1 · 𝑉 1 = 𝑃2 · 𝑉 2 2

P = P2 =

P1 ∗ V 2 𝑉1

365mmhg ∗ 0,235L

254112.43 atm

0,450 𝐿

= 190,6𝑚𝑚𝑔ℎ

Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD - Vicerrectoría Académica y de Investigación - VIACI Escuela: Escuela de Ciencias Básicas Tecnología e Ingeniería Programa: Ciencias Básicas Curso: Química General Código: 201102 c. El volumen en Litros si la temperatura cambia a 100ºC y la presión sigue constante. d. Calcular la masa de gas presente en la condición inicial utilizando la ecuación de gases ideales.

b) Temperatura

𝑃₁/𝑇₁ = 𝑃₂/𝑇₂ T2=

Ley de gases que Aplica.

Ejercicio 5. Nomenclatura de compuestos inorgánicos. Tabla 9. Interrogantes del elemento escogido.

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𝐶𝑎𝐶𝑂3

𝐻𝑔𝑂 Sn(OH)4

H H2SO3

N. N. N. N. N. N.

Stock: Sistemática: Tradicional: Stock: Sistemática: Tradicional:

Carbonato de calcio (I) Trioxidocarbonato de calcio Carbonato de calcio Óxido de mercurio (II) monóxido de mercurio Óxido mercúrico

N. N. N. N. N. N.

Stock: Sistemática: Tradicional: Stock: Sistemática: Tradicional:

hidróxido de estaño (IV) tetrahidróxido de estaño hidróxido estáñico ácido trioxosulfúrico (IV) trioxosulfato (IV) de hidrógeno ácido sulfuroso

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Conclusiones -

-

Identificamos que los componentes químicos son un conjunto de electrones con carga negativa y positiva que interactúan entre sí, estos poseen un núcleo que ayuda a estabilizar las cargas, dependiendo de la estabilidad podemos definir por medio de la tabla periódica su naturaleza, familia y propiedades físico-químicas. Los estados de la materia son realmente importantes para determinar que se utiliza cada uno, como funcionan y así poder determinar un calculo y/o nombrar una sustancia.

Bibliografía

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