tomos, molculas e iones

Captulo 2

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La teora atmica de Dalton
(1808)

Los elementos estn formados por partculas extremadamente pequeas llamadas tomos. Todos los tomos de un elemento son idnticos, tienen el mismo tamao, masa y propiedades qumicas. Los tomos de un elemento son distintos de los tomos de otros elementos.Los compuestos estn formados por varios tomos de ms de un elemento. En cualquier compuesto, el nmero de tomos presentes es siempre un entero o una relacin simple. En una reaccin qumica los tomos solo se separan, se combinan o se unen. Nunca se crean ni se destruyen.

2.1

2

2.1

La teora atmica de Dalton

Relacin de oxgeno en el CO y CO2

8 X2Y

2.1

16 X

8 Y

+

J.J. Thomson, determin la masa/carga del e-

(1906 Premio Nobel de Fsica)

2.2

Tubo de rayos catdicos

2.2

(Thompson) carga del e- = -1.60 x 10-19 C

Relacin carga/masa del e- = -1.76 x 108 C/g

Masa del e- = 9.10 x 10-28 g

Determinacin de la

masa del e-

(Premio Nobel de Fsica en 1923)

2.2

(Compuesto de uranio)

2.2

2.2

La carga positiva de un tomo est concentrada

en su ncleo

El proton (p) tiene una carga (+), el electrn tiene carga (-)La masa del p es 1840 x masa del e- (1.67 x 10-24 g) Velocidad de las partculas ~ 1.4 x 107 m/s (~5% velocidad de la luz)

(Premio Nobel de Qumica en 1908)

2.2

Radio atmico ~ 100 pm = 1 x 10-10 m

Radio nuclear ~ 5 x 10-3 pm = 5 x 10-15 m

Modelo atmico de

Rutherford

2.2

Si el tomo fuera el Astrodromo de Houston, entonces el ncleo sera un punto en la yarda 50

Experimento de Chadwick (1932)
(Premio Nobel de Fsica en 1935)

tomos de H - 1 p; tomos de He - 2 p

Masa de He/masa de H debera de ser = 2

Medida de la masa de He/masa de H = 4

El neutrn (n) es neutro (carga = 0)

Masa de n ~ masa de p = 1.67 x 10-24 g

2.2

a + 9Be

1n + 12C + energa

Masa de p = masa de n = 1840 x masa de e-

2.2

Nmero atmico (Z) = Nmero de protones en el ncleo

Nmero de masa (A) = Nmero de protones + Nmero de neutrones

Ncleo = Nmero atmico (Z) + Nmero de neutrones

Los istopos son tomos del mismo elemento (X) con diferente nmero de neutrones en su ncleo

Nmero de masa

Nmero atmico

2.3

Nmero atmico, nmero de masa e istopos

X

A

Z

H

1

1

H (D)

2

1

H (T)

3

1

U

235

92

U

238

92

Smbolo del elemento

2.3

Istopos del hidrgeno

6 protones, 8 (14 - 6) neutrones, 6 electrones

6 protones, 5 (11 - 6) neutrones, 6 electrones

Entiendes que es un istopo?

2.3

C

14

6

Cuntos protones, neutrones y electrones hay en

?

C

11

6

Cuntos protones, neutrones y electrones hay en

?

2.4

Periodo

Grupo

Metales alcalinos

Gases nobles

Halgenos

Metales alcalinotrreos

La Qumica en accin

En la corteza terrestre hay

muchos elementos naturales

Los elementos naturales tambin abundan

en el cuerpo humano

2.4

Una molcula es un conjunto de dos o ms tomos unidos por fuerzas de atraccin electrosttica.

Una molcula diatmica contiene dos tomos.

H2, N2, O2, Br2, HCl, CO

Una molcula poliatmica contiene ms de dos tomos.

O3, H2O, NH3, CH4

2.5

H2

H2O

NH3

CH4

Un in es un tomo o grupo de tomos que tiene una carga neta positiva o negativa.

catin in con una carga positiva

Si un tomo neutro cede uno o ms electrones

se convierte en un catin.

anin in con una carga negativa

Si un tomo neutro acepta uno o ms electrones

se convierte en un anin.

2.5

Na

11 protones

11 electrones

Na+

11 protones

10 electrones

Cl

17 protones

17 electrones

Cl-

17 protones

18 electrones

Un in monoatmico contiene un solo tomo

Un in poliatmico contiene ms de un tomo

2.5

Na+, Cl-, Ca2+, O2-, Al3+, N3-

OH-, CN-, NH4+, NO3-

13 protones, 10 (13 3) electrones

34 protones, 36 (34 + 2) electrones

Comprendes qu son los iones?

2.5

Al

27

13

3+

Cuntos protones y electrones hay en ?

Se

78

34

2-

Cuntos protones y electrones hay en ?

2.5

2.6

Una frmula molecular muestra el nmero exacto de tomos de cada elemento en la menor cantidad posible en la substancia.

La frmula emprica muestra la forma ms simple

en la cual los elementos pueden unirse.

H2O

C6H12O6

CH2O

O3

O

N2H4

NH2

2.6

H2O

molecular

emprica

Los compuestos inicos consisten de una combinacin de cationes y aniones.

La frmula es siempre igual a la frmula emprica. La suma de las cargas de los cationes y aniones debe dar cero.

El compuesto inico NaCl

2.6

Frmula de compuestos inicos

Al2O3

2.6

Al3+

O2-

CaBr2

Ca2+

Br-

Na2CO3

Na+

CO32-

2 x +3 = +6

3 x -2 = -6

1 x +2 = +2

2 x -1 = -2

1 x +2 = +2

1 x -2 = -2

2.7

2.7

Nomenclatura qumica

Compuestos inicosNormalmente son de un metal con un no metalAl nombre del anin (no metal), se agrega la terminacin uro

BaCl2

Cloruro de bario

K2O

xido de potasio

Mg(OH)2

Hidrxido de magnesio

KNO3

Nitrato de potasio

2.7

Compuestos inicos, metales de transicinIndica con nmeros romanos la carga en el metal

FeCl2

2 Cl- -2 entonces Fe es +2

Cloruro de fierro II

FeCl3

3 Cl- -3 entonces Fe es +3

Cloruro de fierro III

Cr2S3

3 S-2 -6 entonces Cr es +3 (6/2)

Sulfuro de cromo III

2.7

Compuestos moleculares

No metales, o no metales + metaloides

Nombres comunes

H2O, NH3, CH4, C60

El elemento que se encuentre ms a la derecha en la tabla peridica se nombra primero

El elemento que se encuentre menos al fondo de la tabla peridica se nombra primero

Si ms de un compuesto se puede formar por los mismos elementos, usa prefijos para indicar el nmero de cada tipo de tomo.

El primer elemento tiene una terminacin uro.

2.7

HI

Yoduro de hidrgeno

NF3

Trifluoruro de nitrgeno

SO2

Dixido de azufre

N2Cl4

Tetracloruro de dinitrgeno

NO2

Dixido de nitrgeno

N2O

Monxido de dinitrgeno

Compuestos moleculares

2.7

TOXICO!

Gas de la risa

2.7

Un cido es una sustancia que libera iones de hidrgeno

(H+) en solucin acuosa

HCl

Substancia pura, cido clorhdricoDisuelto en agua (H+ Cl-)

Un oxicido es un cido que contiene hidrgeno, oxgeno, y algn otro no metal.

2.7

HNO3

HNO3

cido ntrico

H2CO3

cido carbnico

H2SO4

cido sulfrico

2.7

2.7

2.7

Una base es una sustancia que libera iones (OH-)

en solucin acuosa

2.7

NaOH

Hidrxido de sodio

KOH

Hidrxido de potasio

Ba(OH)2

Hidrxido de bario

Los hidratos son compuestos que contienen un nmero especifico de molculas de agua.

BaCl22H2O

2.7

LiClH2O

MgSO47H2O

Sr(NO3)2 4H2O

Cloruro de bario dihidratado

Cloruro de litio monohidratado

Sulfato de magnesio heptahidratado

Nitrato de estroncio tetrahidratado

CuSO45H2O

CuSO4

2.7

La qumica orgnica es la rama de la Qumica que se encarga de los compuestos de carbono.

metanol

metilamina

cido actico

2.7

Grupo funcional

C

H

H

H

OH

C

H

H

H

NH2

C

H

H

H

C

OH

O