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Enlace Iónico

Enlace iónico

Se denomina enlace iónico al enlace químico de dos o más átomos cuando éstos tienen grados de electronegatividad muy diferentes. En una unión de dos átomos por enlace iónico, un electrón abandona el átomo menos electronegativo y pasa a formar parte de la nube electrónica del más electronegativo. El cloruro de sodio (la sal común y corriente) es un ejemplo de enlace iónico: en él se combinan sodio y cloro, perdiendo el primero un electrón que es capturado por el segundo:
NaCl -> Na+Cl-

La diferencia entre las cargas de los iones provoca entonces una fuerza de interacción electromagnética entre los átomos que los mantiene unidos. En la solución, los enlaces iónicos pueden romperse y se considera entonces que los iones están disociados. Es por eso que una solución fisiológica de cloruro de sodio y agua se marca como "Na+ + Cl-" mientras que los cristales de cloruro de sodio se marcan "Na+Cl-" o simplemente "NaCl". Algunas caracteristicas de los compuestos formados por este tipo de enlace son: - Altos puntos de fusión. - La mayoría son solubles en disolventes polares. - La mayoría son insolubles en disolventes apolares. - Una vez fundidos o en solución acuosa suelen conducir la electricidad. Iónico ja:イオン結合 th:พันธะไอออน

Enlace químico

Un enlace químico es la unión entre dos átomos para formar una entidad de orden superior, como una molécula o una estructura cristalina.

Teorías de enlace

Hay diversas teorías para describir al enlace químico, las principales son:
- Enlace de valencia: teoría sencilla, completada por la regla del octeto, según la cual cada átomo se rodea de 8 electrones, algunos compartidos en forma de enlaces y otros propios en forma de pares solitarios. No puede describir adecuadamente a los átomos con orbitales d activos, como los metales de transición, pero es muy sencilla y describe adecuadamente un gran número de compuestos.
- Mecánica cuántica: Mucho más compleja, pero da cuenta de muchos fenómenos que escapan al enlace de valencia. En la mecánica cuántica los enlaces de valencia no tienen un papel destacado (sólo se tienen en cuenta las posiciones nucleares y las distribuciones electrónicas), pero los químicos los representan para que las estructuras les sean más familiares. Los orbitales moleculares pueden clasificarse como enlazantes y antienlazantes.
- Interacción electrostática: Útil para cristales de carácter marcadamente iónico. Predice la unión entre grupos de átomos, de forma no-direccional.

Tipos de enlace

El enlace entre dos átomos nunca se corresponde exactamente con una de las siguientes categorías. Sin embargo, son útiles para clasificar muchas de las propiedades y reactividad química de una gran variedad de compuestos.
- enlace iónico
- enlace covalente
- enlace de coordinación o dativo
- enlace metálico
- enlace de hidrógeno
- enlace de Van der Waals ENLACE INTERMOLECULAR
- Reacción química ja:化学結合

Átomo

Átomo (Del latín atomum, y éste del griego ατομον, indivisible) es la menor cantidad de un elemento químico que tiene existencia propia, y que no es posible dividir mediante procesos químicos. El concepto de átomo fue ya propuesto por filósofos griegos como Demócrito y los Epicúreos. Sin embargo fue olvidado hasta que el químico inglés John Dalton revisó la idea en su teoría atómica. En el siglo XIX, gracias a los trabajos de Avogadro, se comenzó a distinguir entre átomos y moléculas. La visión moderna de su estructura interna tuvo que esperar hasta el experimento de Rutherford en 1911 y el modelo atómico de Bohr. Posteriores descubrimientos científicos, como la teoría cuántica, y avances tecnológicos, como el microscopio electrónico, han permitido conocer con mayor detalle las propiedades físicas y químicas de los átomos. microscopio electrónicoAunque la mayor parte de un átomo es espacio vacío, los átomos están compuestos de partículas más pequeñas. Por conveniencia se suele dividir en:
- núcleo: en el centro, compuesto por los nucleones (protones y neutrones).
- corteza: la parte más externa consistente en una nube de electrones. El diámetro del núcleo es 100.000 veces más pequeño que el diámetro total del átomo, sin embargo tiene toda la masa atómica concentrada en él, ya que los electrones tienen una masa despreciable. En el caso de átomos en estado neutro el número de electrones es idéntico al de protones que es lo que caracteriza a cada elemento químico. El número de protones de un determinado átomo se denomina numero atómico y determina su posición en la tabla periódica de los elementos. Según la composición del núcleo los atomos se nombran:
- Los átomos que tienen el mismo número de protones y distinto de neutrones se denominan isótopos.
- Los átomos que tienen el mismo número de neutrones y distinto de protones se denominan isótonos.
- Los átomos con el mismo número másico se denominan isóbaros. Las propiedades quimicas de los átomos isótopos son similares, sin embargo las de los isótonos e isóbaros no lo son. Al hablar de los átomos y sus posibles combinaciones, debemos tener en cuenta algunos que aparecen en la tabla pediódica de los elementos. Estos son:
- Número másico Se representa con la letra A, y hace referencia a la suma de protones y neutrones que se hallan en el elemento.
- Número atómico Se representa con la letra Z, e indica la cantidad de protones que presenta el átomo, que es igual a la cantidad de electrones. Atomo Atomo ja:原子 ko:원자 ms:Atom simple:Atom th:อะตอม

Electronegatividad

La electronegatividad es una medida de la fuerza de atracción que ejerce un átomo sobre los electrones de otro en un enlace covalente. Los diferentes valores de electronegatividad se clasifican según diferentes escalas, entre ellas la escala de Pauling y la escala de Mulliken. En general, los diferentes valores de electronegatividad de los átomos determinan el tipo de enlace que se formará en la molécula que los combina. Así, según la diferencia entre las electronegatividades de éstos se puede determinar (convencionalmente) si el enlace será, según la escala de Pauling:
- Iónico (diferencia superior o igual a 2)
- Covalente polar (diferencia entre 2 y 0.4)
- Covalente no polar (diferencia inferior a 0.4) Cuanto más pequeño es el radio atómico, mayor es la energía de ionización y mayor la electronegatividad.

Véase también


- Escala de Pauling
- Escala de Mulliken categoría:Propiedades químicas Según L. Pauling, la electronegatividad es la tendencia o capacidad de un átomo, en una molécula, para atraer hacia sí los electrones. Ni las definiciones cuantitativas ni las escalas de electronegatividad se basan en la distribución electrónica, sino en propiedades que se supone reflejan la electronegatividad. La electronegatividad de un elemento depende de su estado de oxidación y, por lo tanto, no es una propiedad atómica invariable. Esto significa que un mismo elemento puede presentar distintas electronegatividades dependiendiendo del tipo de molécula en la que se encuentre, por ejemplo, la capacidad para atraer los electrones de un orbital híbrido spn en un átomo de carbono enlazado con un átomo de hidrógeno, aumenta en consonancia con el porcentaje de carácter s en el orbital, según la serie etano < etileno(eteno) < acetileno(etino). La escala de Pauling se basa en la diferencia entre la energía del enlace A-B en el compuesto ABn y la media de las energías de los enlaces homopolares A-A y B-B. R. S. Mulliken propuso que la electronegatividad de un elemento puede determinarse promediando la energía de ionización de sus electrones de valencia y la afinidad electrónica. Esta aproximación concuerda con la definición original de Pauling y da electronegatividades de orbitales y no electronegatividades atómicas invariables. E. G. Rochow y A. L. Allred definieron la electronegatividad como la fuerza de atracción entre un núcleo y un electrón de un átomo enlazado. ja:電気陰性度 ko:전기음성도 th:อิเล็กโตรเนกาทิวิตี

Electrón

El electrón (Del griego elektron, ámbar), comunmente representado como e) es una partícula subatómica. En un átomo los electrones rodean el núcleo, compuesto de protones y neutrones. Los electrones tienen la carga eléctrica más pequeña, y su movimiento genera corriente eléctrica. Dado que los electrones de las capas más externas de un átomo definen las atracciones con otros átomos, éstas partículas juegan un papel primordial en la química.

Historia y descubrimiento del electrón

La existencia del electrón fue postulada por G. Johnstone Stoney, como una unidad de carga en el campo de la electroquímica. El electrón fue descubierto por Thomson en 1897 en el Laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge, mientras estudiaba el comportamiento de los rayos catódicos. Influenciado por el trabajo de Maxwell y el descubrimiento de los rayos X, dedujo que en el tubo de rayos catódicos existían unas partículas con carga negativa que denominó corpúsculos. Aunque Stoney había propuesto la existencia del electrón fue Thomson quién descubrió su carácter de partícula fundamental. Para confirmar la existencia del electrón era necesario medir sus propiedades, en particular su carga eléctrica. Este objetivo fue alcanzado por Millikan en el célebre experimento de la gota de aceite realizado en 1909. George Paget Thomson, hijo de J.J. Thomson, demostró la naturaleza ondulatoria del electrón probando la dualidad onda-corpúsculo postulada por la mecánica cuántica. Este descubrimento le valió el Premio Nobel de Física de 1937. El spin del electrón se observó por vez primera en el experimento de Stern-Gerlach. Su carga eléctrica puede medirse directamente con un electrómetro, y la corriente generada por su movimiento con un galvanómetro.

Los electrones y la práctica

Clasificación de los electrones

El electrón en un tipo de partícula subatómica denominada leptón, que se cree que es una de las partículas fundamentales (es decir, que no puede ser dividida en constituyentes más pequeños) de acuerdo con el modelo estándar de partículas. Como toda partícula subatómica la mecánica cuántica predice un comportamiento ondulatorio de los electrones en ciertos casos, el más famoso de los cuales es el experimento de Young de la doble rendija en el que se pueden hacer interferir ondas de electrones. Esta propiedad se denomina dualidad onda-corpúsculo.

Propiedades y comportamiento de los electrones

El electrón tiene una carga eléctrica negativa de −1.6 × 10−19 culombios y una masa de 9.10 × 10−31 kg (0.51 MeV/c²), que es aproximadamente 1800 veces menor que la masa del protón. El electrón tiene un spin 1/2, lo que implica que es un fermión, es decir, que se le puede aplicar la estadística de Fermi-Dirac. Aunque la mayoría de los electrones se encuentran formando parte de los átomos, los hay que se desplazan indepentiendemente por la materia o juntos formando un haz de electrones en el vacío. En algunos superconductores los electrones se mueven en pareja. Cuando los electrones que no forman parte de la estructura del átomo se desplazan y hay un flujo neto de ellos en una dirección, este flujo se llama corriente eléctrica. La electricidad estática no es un flujo de electrones. Es mas correcto definirla como "carga estática", y está causada por un cuerpo cuyos átomos tienen más o menos electrones de los necesarios para equilibrar las cargas positivas de los núcleos de sus átomos. Cuando hay un exceso de electrones, se dice que el cuerpo está cargado negativamente. Cuando hay menos electrones que protones el cuerpo está cargado positivamente. Si el número total de protones y electrones es equivalente, el cuerpo está en un estado eléctricamente neutro. Los electrones y los positrones pueden aniquilarse mutuamente produciendo un fotón. De manera inversa, un fotón de alta energía puede transformarse en un electrón y un positrón. El electrón es una partícula elemental, lo que significa que no tiene una subestructura (al menos los experimentos no la han podido encontrar). Por ello suele representarse como un punto, es decir, sin extensión espacial. Sin embargo, en las cercanías de un electron pueden medirse variaciones en su masa y su carga. Esto es un efecto común a todas las partículas elementales: la partícula influye en las fluctuaciones del vacío en su vecindad, de forma que las propiedades observadas desde mayor distancia son la suma de las propiedades de la partícula más las causadas por el efecto del vacío que la rodea. Hay una constante física llamada radio clásico del electrón, con un valor de 2.8179 × 10−15 metros. Es preciso tener en cuenta que éste es el radio que se puede inferir a partir de la carga del electrón descrito desde el punto de vista de la electrodinámica clásica, no de la mecánica cuántica. Por esta constante se refiere a un concepto desfasado, aunque útil para algunos cálculos.

Electrones en el Universo

Se cree que el número total de electrones que cabrían en el universo conocido es del orden de 10130.

Electrones en la vida cotidiana

La corriente eléctrica que suministra energía a nuestros hogares está originada por electrones en movimiento. El tubo de rayos catódicos de un televisor se basa en un haz de electrones en el vacío desviado mediante campos magnéticos que impacta en una pantalla fosforescente. Los semiconductores utilizados en dispositivos tales como los transistores Más información en: Electricidad

Electrones en la industria

Los haces de electrones se utilizan en soldaduras.

Electrones en el laboratorio

El microscopio electrónico, que utiliza haces de electrones en lugar de fotones, permite ampliar hasta 500.000 veces los objetos. Los efectos cuánticos del electron son la base del microscopio de efecto túnel, que permite estudiar la materia a escala atómica.

Los electrones y la teoría

En la mecánica cuántica, el electron es descrito por la ecuación de Fermi-Dirac. En el modelo estándar de la física de partículas forma un doblete con el neutrino, dado que ambos interacciónan de forma débil. El electrón tiene dos patrones masivos adicionales, el muón y el tauón. El equivalente al electron en la antimateria, su antipartícula, es el positrón, que tiene la mísma cantidad de carga eléctrica que el electrón pero positiva. El spin y la masa son iguales en el electrón y el positrón. Cuando un electrón y un positrón colisionan, tiene lugar la aniquilación mutua, originándose dos fotones de rayos gamma con una energía de 0,500 Mev cada uno. Los electrones son un elemento clave en el electromagnetismo, una teoría que es adecuada desde un punto de vista clásico, aplicable a sistemas macroscópicos.

Véase también


- Física de Partículas
- Modelo estándar
- Partícula subatómica
- Protón
- Neutrón
- Rayos catódicos

Enlaces relacionados


- [http://pdg.lbl.gov/ Particle Data Group] Categoría:Física nuclear y de partículas ja:電子 ko:전자 simple:Electron th:อิเล็กตรอน

Sodio

Sodio - Magnesio
Li
Na  
K 
 
250px
Tabla completa
General
Nombre, símbolo, número Sodio, Na, 11
Serie química Metales alcalinos
Grupo, periodo, bloque 1, 3 , s
Densidad, dureza Mohs 968 kg/m³, 0,5
Apariencia
125px
Blanco plateado
Propiedades atómicas
Peso atómico 22.989770 uma
Radio medio 180 pm
Radio atómico calculado 190 pm
Radio covalente 154 pm
Radio de Van der Waals 227 pm
Configuración electrónica Ne]3s¹
Estados de oxidación (óxido) 1 (base fuerte)
Estructura cristalina Cúbica centrada
en el cuerpo
Propiedades físicas
Estado de la materia sólido (no magnético)
Punto de fusión 370,87 K
Punto de ebullición 1156 K
Entalpía de vaporización 96,96 kJ/mol
Entalpía de fusión 2,598 kJ/mol
Presión de vapor 1,43x10-5 Pa a 1234 K
Velocidad del sonido 3200 m/s a 293.15 K
Información diversa
Electronegatividad 0,93 (Pauling)
Calor específico 1230 J/(kg·K)
Conductividad eléctrica 21x106/m Ω
Conductividad térmica 141 W/(m·K)
Potenciales de ionización
1º = 495,8 kJ/mol6º = 16613 kJ/mol
2º = 4562 kJ/mol7º = 20117 kJ/mol
3º = 6910,3 kJ/mol8º = 25496 kJ/mol
4º = 9543 kJ/mol9º = 28932 kJ/mol
5º = 13354 kJ/mol10º = 141362 kJ/mol
Isótopos más estables
iso.AN (%)Vida mediaMDED (MeV)PD
22NaSintético2,602 aε2,84222Ne
23Na100Na es estable con 12 neutrones
Valores en el SI y en condiciones normales
(0 ºC y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.
Calculado a partir de distintas longitudes
de enlace covalente, metálico o iónico.
El sodio es un elemento químico de símbolo Na y número atómico 11. Es un metal alcalino blando, untuoso, de color plateado muy abundante en la naturaleza, encontrándose en la sal marina y el mineral halita. Es muy reactivo, arde con llama amarilla, se oxida en el aire y reacciona violentamente con el agua.

Características principales

Al igual que otros metales alcalinos el sodio es un metal blando, ligero y de color plateado que no se encuentra libre en la naturaleza. El sodio flota en el agua descomponiéndola, desprendiendo hidrógeno y formando un hidróxido. En las condiciones apropiadas reacciona espontáneamente en el agua. Normalmente no arde en contacto con el aire por debajo de 388 K (115 ºC).

Aplicaciones

El sodio metálico se emplea en síntesis orgánica como agente reductor. Es además componente del cloruro sódico (NaCl) necesario para la vida. Otros usos son:
- En aleaciones antifricción (plomo).
- En la fabricación de detergentes (en combinación con ácidos grasos).
- En la purificación de metales fundidos.
- La aleación NaK, es un material empleado para la transferencia de calor además de disecante para disolventes orgánicos y como reductor. A temperatura ambiente es líquida. El sodio también se emplea como refrigerante.
- Aleado con plomo se emplea en la fabricación de aditivos antidetonantes para las gasolinas.
- Se emplea también en la fabricación de células fotoeléctricas.
- Iluminación mediante lámparas de vapor de sodio.
- Los superóxidos NaO3 generados por combustión controlada con oxígeno se utilizan para intercambiar el dióxido de carbono por oxígeno y regenerar así el aire en espacios cerrados (p. ej. en submarinos)

Papel biológico

El catión sodio (Na+) tiene un papel fundamental en el metabolismo celular, por ejemplo, en la transmisión del impulso nervioso (mediante el mecanismo de bomba de sodio). Mantiene el volumen y la osmolaridad. Participa , además del impulso nervioso, en la contraccción muscular, el equilibrio ácido-base y la absorción de nutrientes por las células. La concentración plasmática de sodio es en condiciones normales de 135 - 145 mmol/l. El aumento de sodio en la sangre se conoce como hipernatremia y su disminución hiponatremia

Historia

El sodio (del italiano soda, sosa) conocido en diversos compuestos, no fue aislado hasta 1807 por Sir Humphry Davy por medio de la electrólisis de la sosa cáustica. En la Europa medieval se empleaba como remedio para las jaquecas un compuesto de sodio denominado sodanum. El símbolo del sodio (Na), proviene de natrón (o natrium, del griego nítron) nombre que recibía antiguamente el carbonato sódico.

Abundancia y obtención

El sodio es relativamente abundante en las estrellas, detectándose su presencia a través de la línea D del espectro solar, situada aproximadamente en el amarillo. La corteza terrestre contiene aproximadamente un 2,6% de sodio, lo que lo convierte en el cuarto elemento más abundante, y el más abundante de los metales alcalinos. Actualmente se obtiene por electrólisis de cloruro sódico fundido, procedimiento más económico que el anteriormente usado, la electrólisis del hidróxido de sodio. Es el metal más barato. El compuesto más abundante de sodio es el cloruro sódico o sal común, aunque también se encuentra presente en diversos minerales como anfíboles, trona, halita, zeolitas, etc.

Compuestos

Los compuestos de sodio de mayor importancia industrial son:
- sal común (NaCl).
- carbonato sódico (Na2CO3).
- bicarbonato sódico (NaHCO3).
- sosa cáustica (NaOH).
- sal de Chile (NaNO3).
- tiosulfato sódico (Na2S2O3 · 5H2O).
- bórax (Na2B4O7 · 10H2O).

Isótopos

Se conocen trece isótopos de sodio. El único estable es el Na-23. Además existen dos isótopos radioactivos cosmogénicos, Na-22 y Na-24, con períodos de semidesintegración de 2,605 años y ≈15 horas respectivamente.

Precauciones

En forma metálica el sodio es explosivo en agua y venenoso tanto aislado como combinado con muchos otros elementos. El metal debe manipularse siempre cuidadosamente y almacenarse en atmósfera inerte evitando el contacto con el agua y otras sustancias con las que el sodio reacciona.

Enlaces externos


- [http://www.educaplus.org/sp2002/1historia/na.html educaplus.org - Sodio]
- [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Na/index.html WebElements.com - Sodio]
- [http://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/Na.html EnvironmentalChemistry.com - Sodio]
- [http://education.jlab.org/itselemental/ele011.html Es Elemental - Sodio] Categoría:Elementos químicos Categoría:Metales ja:ナトリウム ko:나트륨 simple:Sodium th:โซเดียม

Ion

En química, se conoce como ion a un átomo o una molécula cargados eléctricamente, debido a que ha ganado o perdido electrones de su dotación normal, lo que se conoce como ionización. También suele llamársele molécula libre. Los iones cargados negativamente, producidos por la ganancia de electrones, se conocen como aniones (que son atraídos por el ánodo) y los cargados positivamente, consecuencia de una pérdida de electrones, se conocen como cationes (los que son atraídos por el cátodo). La palabra "ion" proviene del griego ion, participio presente de ienai "ir", de ahí "el que va". "Anión" y "catión" significan: Anión:"El que va hacia arriba". Catión:"El que va hacia abajo". "Ánodo" y "cátodo" son: Ánodo:"El camino hacia arriba". Cátodo:"El camino hacia abajo". (hodos=camino, vía). Para simples electrones en el vacío, existen constantes físicas asociadas con el proceso de ionización. La energía necesaria para quitarle electrones a un átomo se denomina energía de ionización y el potencial eléctrico equivalente (es decir, la energía dividida por la carga de un único electrón) se conoce como el potencial de ionización. Estos términos también se emplean para describir la ionización de las moléculas y los sólidos, pero los valores no son constantes debido a que la ionización puede resultar afectada por la temperatura, la química y la geometría local. Categoría:Química ja:イオン ko:이온 ms:Ion simple:Ion

Portale:Sport/Articolo in evidenza/2005/43

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Continua...


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