Fundamentos de Química: Configuración Electrónica, Enlaces y Reacciones Químicas

Configuración Electrónica y Propiedades de los Elementos

Esta es la configuración electrónica del nitrógeno, con número atómico 7: 1s² 2s² 2p³.

El potasio presenta un color blanco-plateado, se oxida rápidamente al contacto con el aire y es muy reactivo en presencia del agua (es un metal alcalino).

Tipos de Enlaces Químicos y Electronegatividad

A continuación se detallan ejemplos de sustancias y sus tipos de enlace según la diferencia de electronegatividad:

• LiF: No es una sustancia covalente, es un compuesto iónico.
• Sodio (0.9) y Flúor (4.0): Enlace iónico.
• Hidrógeno (2.1) y Nitrógeno (3.0): Enlace covalente polar.
• Hidrógeno (2.1) e Hidrógeno (2.1): Enlace covalente no polar.
• NaCl: Iónico.
• HF: Polar.
• F2: No polar.
• K-Cl: Iónico.
• C-O: Covalente polar.
• C-C: Covalente no polar.
• K-F: Iónico.
• C-F: Covalente polar.

Propiedades de las Sustancias según su Enlace

Sustancias Iónicas

En disolución producen electricidad. En estado sólido forman fácilmente redes cristalinas y sus átomos tienen diferente electronegatividad. Presentan puntos de ebullición y fusión elevados, y en solventes polares presentan solubilidad. Se caracterizan por la transferencia de electrones.

Sustancias Metálicas

En estado sólido o líquido producen electricidad; su estructura agrupa electrones.

Sustancias Covalentes

Son compuestos de bajo punto de presión, ebullición y fusión. En general, poseen mala conductividad debido a la diversidad de atracciones entre sus moléculas. Se caracterizan por compartir electrones.

Nota adicional: La sustancia de agua en estado sólido se debe a la formación de puentes de hidrógeno.

Reacciones Químicas y Estequiometría

Cálculos Estequiométricos

Si reaccionan 4 mol de aluminio, entonces se requieren 6 mol de H₂SO₄ para producir 2 mol de Al₂(SO₄)₃ y 6 mol de H₂.

Combustión y Oxidación

La reacción de combustión de la gasolina se clasifica como una reacción exotérmica debido a que libera energía: C₈H₁₈ + O₂ → CO₂ + H₂O + energía.

• ¿Qué sustancia al reaccionar con el oxígeno produce óxidos básicos? Los metales.
• ¿Qué elementos reaccionan violentamente con el agua y producen hidróxido? Sodio y potasio.
• Redox: En la reacción Cu + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O + SO₂, el elemento que se reduce es el Azufre (S).

Configuraciones Electrónicas Adicionales

• Configuración de K (19): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹.
• Configuración 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p¹: Identificado como "W".

Cálculos de Concentración en Soluciones

• Concentración porcentual: Una solución que contiene 380 g de agua con 20 g de ácido acético tiene una concentración del 5%.
• Gramos de soluto: Para preparar dos litros de solución de azúcar al 20%, se necesitan 400 g.