estructura atomica moderna

Estructura Atómica Moderna

> Partículas subatómicas:

> Núcleo: protones (+)

neutrones

> Espacial: electrones (-)

1.602x10-19 C

> Propiedades básicas:

Masa: unidades de masa atómica (uma) 1 uma = 1.66053x10-24 g

Radio atómico (rat): angstrom (Å); 1 Å = 1x10-10 m

Localización de partículas sub-atómicas

protón

neutrónrat


> Todos los átomos de un elemento tienen el mismo

número de protones, número al cual se le

denomina NUMERO ATOMICO.(Z)

> Atomos de un mismo elemento que difieren en el

número de neutrones, y por tanto en su masa, se

denominan ISOTOPOS.

> El número total de protones más neutrones en el

átomo, se denomina NUMERO DE MASA.(M)


Algunos de los isótopos del átomo de carbono (C)

símbolo nº protones nº electrones nº neutrones

11C 6 6 5

12C 6 6 6

13C 6 6 7

14C 6 6 8

La Tabla Periódica

> Importantes esfuerzos de observación y clasificación de

propiedades de los elementos, culminan en 1869 en el

desarrollo de la tabla periódica

> Varios elementos exhiben fuertes similitudes, p. ej., Li, Na y

K son todos metales muy reactivos. He, Ne y Ar son gases

inertes. El arreglo en orden creciente de su N.A., muestra

regularidades periódicas de sus propiedades.

Número

atómico

Símbolo

gas inerte metal gas inerte metal gas inerte metal

muy reactivo muy reactivo muy reactivo

El arreglo de elementos en orden creciente de Z con elementos teniendo

propiedades similares ubicadas en columnas verticales, se conoce como:

Tabla Periódica Moderna

Metal

Metaloide

No metal

La Tabla Periodica: propiedades

> Los elementos en una columna de la tabla se conocen como un grupo y,

de acuerdo a la IUPAC (International Union of Pure and Applied

Chemistry), la nueva convención numera los grupos de 1 a 18 sin

designaciones adicionales de A o B.

> Los elementos de un mismo grupo exhiben similitud en sus propiedades

físicas y químicas. Algunos grupos presentan un nombre específico:

Grupo Nombre Elementos

1A Metales alcalinos Li, Na, K, Rb, Cs, Fr

2A Metales alcalino-terreos Be, Mg, Ca, Sr, Ba,Ra

6A Calcógenos O, S, Se, Te, Po

7A Halógenos F, Cl, Br, I, At

8A Gases nobles (o raros) He, Ne, Ar, Kr, Xe,Rn

Moléculas y Compuestos Moleculares

> Sólo los elementos de gases nobles se encuentran en la

naturaleza como átomos aislados. La mayoría de la materia

se compone de moléculas o iones, los cuales a su vez

estan formados de átomos.

> Una molécula es una unión de dos o más átomos

estrechamente enlazados unos a otros.

> A resultas de la unión, el ensamble de átomos se comporta

como una única entidad de propiedades diferentes.


> Moléculas elementales. Dos o más átomos de la misma clase se

combinan entre sí. Un caso típico lo constituye el oxígeno, cuyas

fórmulas son:

O2 : oxígeno “normal”, esencial para la vida, gas incoloro e inodoro;

O3 : ozono, tóxico, de olor picante e irritante de las mucosas.

> Los elementos más comunes que existen como moléculas diatómicas

son:

H2

N2 O2 F2

Cl2

Br2

I2

5A 6A 7A

Compuestos moleculares

> Compuestos moleculares. Contienen más

de un tipo de átomos : por ej., la molécula

de agua:

H2O : combinación de 2 átomos de H y 1

átomo de O, o bien;

H2O2 : Hidrógeno y Oxígeno en diferente

proporción relativa.

> Algunas moléculas comunes simples se

presentan en el esquema. Es importante

observar que:

> La composición de cada compuesto esta

dada por su fórmula química;

> Las sustancias aquí mostradas se com-

ponen de elementos no-metálicos.

Agua, H2O Dióxido de

carbono, CO2

Monóxido de

carbono, CO

Ozono, O3 Etileno C2H4

Metano CH4

Peróxido de

hidrógeno, H2O2

Oxígeno, O2


> Fórmula Molecular: Indica el número y tipo real de átomos

en la molécula. Las fórmulas anteriores son moleculares.

Los subíndices son siempre multiplos enteros de los

subíndices de las fórmulas empíricas correspondientes.

> Fórmula Empírica: Indica sólo el número relativo de átomos

de cada tipo en la molécula. Aquí, los subíndices indican

siempre la relación de números enteros más pequeña.

Fórmula Molecular Fórmula Empírica

H2O2 HO

C2H4 CH2


> Fórmula Estructural: Muestra qué átomos estan unidos a cuales dentro

de la molécula. Las líneas entre los símbolos de los elementos

representan las uniones químicas entre átomos.

> Una fórmula estructural no exhibe la geometría real de la molécula, esto

es, los ángulos verdaderos a los cuales están unidos los átomos. Sin

embargo, se puede representar como un dibujo en perspectiva para dar

un sentido tridimensional.

Agua Peróxido de hidrógeno Metano

Representaciones

Moleculares

estructural

perspectiva

modelo

esferas

Iones y Compuestos Iónicos

El núcleo de un átomo permanece inalterado en los procesos químicos, pero

el átomo puede ganar o perder electrones con facilidad originando partículas

cargadas denominadas IONES. Si la carga es positiva se llama CATION, si

la carga es negativa se llama ANION.

Sea, por ejemplo, el átomo de sodio:

Ahora, el átomo de cloro:

pierde un

gana un

electron

electron

átomo de Na ion de Na+

átomo de Cl ion de Cl-


> En general, los átomos de metales pierden electrones con facilidad y los átomos de los no metales tienden a ganar electrones.

Dé el símbolo químico completo de: a) un ion con 26 p, 30 n y 24 e –;

b) el ion fósforo con 16 n y 18 e –.

a) El elemento con 26 p (nº atómico = 26) es: Fe, cuyo nº de masa = 26

p + 30 n = 56. Hay 2 cargas (+) en exceso, por tanto, la carga neta

del ion es 2+ . El símbolo completo será:

b) El P tiene un nº atómico de 15, luego entonces tiene 15 p, y un nº de

masa de (15 p + 16 n) 31. Tiene además una carga neta de 18 e – -

15 p = 3 e –,o sea 3- , así que el símbolo será:

2656Fe2

1531P3


> Iones Poliatómicos.- Consisten de átomos unidos como enuna molécu-la, pero con una carga neta positiva onegativa, p. ej.:

> ¿Cómo se predicen las cargas ionicas?

Se parte de la idea de que la ganancia o pérdida deelectrones conduce a un átomo a adquirir unaconfiguración de gas noble, como en el caso del Na y delCl.

(NO3 )- o (SO4 )

2


La tabla periodica es una herramienta útil para recordar las cargas de los

iones, en especial los de los extremos de la misma.

Metales de transición

Metales alcalinos (+1)

Metales alcalinos (+2)

Halógenos (-1)

Calcógenos (-2)

g

a

s

e

s

n

o

b

le

s


Compuestos iónicos.- Aquellos que contienen iones cargados positivamen-

te y iones cargados negativamente.

De la composición podemos saber, frecuentemente, si es compuesto

iónico (constituido por iones) o molecular (constituido por moléculas).

Atomo de Na

neutro

Atomo de Cl

neutro

pierde un electron

gana un electron


En general, los metales forman catiónes y los no-metales aniónes. Por

tanto, los compuestos iónicos son en general combinaciones de metales

y no-metales (p.ej. NaCl), en tanto que los moleculares se componen en

general únicamente de no-metales (H2O).

> ¿Qué especies se espera sean iónicas?: N2O, Na2O, CaCl2 y SF4.

> ¿Qué especies se espera sean moleculares?: Cl2, FeS, PbF2 y P4O6.


> Sólo se pueden escribir fórmulas empíricas para loscompuestos iónicos, y si no estan en forma iónica, siempreson eléctricamente neutros, así que las cargas deberánestar balanceadas.

> ¿Cuáles son las fórmulas empíricas de los compuestos

formados por los iones?:

a) Al3+ y Cl- ; b) Al3+ y O2- ; c) Mg2+ y NO3-

INTEGRANTES:

PORTA MAZGO, jim

RAMIREZ VALDEZ, franck

estructura atomica moderna

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