¿Es posible dividir la materia infinitamente en

pedazos más pequeños?

¿Cómo está formada la materia?

¿A qué se deben las propiedades de los materiales?

¿Porqué un elemento es diferente de otros?

?

?

?

?

Dalton (1766-1840)

Thompson (1846-1940)

Rutherford (1871-1937)

Bohr (1885-1962)

Modelo Actual

La materia está formada por

átomos. Son indivisibles.

Las combinaciones

de átomos produce los compuestos.

El átomo esta

formado por 2

partículas:

Protones Electrones

La mayor parte del átomo esta formada por

espacio vacío.

Núcleo: Protones Corteza:

Electrones

Los e- giran alrededor del

núcleo: Cada órbita es un

nivel de E. En diferentes

órbitas circulares. A gran velocidad.

La mayor parte del átomo es espacio vacío. La materia se

comporta a veces como

onda y a veces como partícula.

No se puede situar al e- en

un punto exacto en el espacio.

Modelos Atómicos

Gamma Consiste en la emisión de ondas electromagnéticas constituida por fotones y no lleva carga. Es la radiación más penetrante, se necesitan capas muy gruesas de plomo o bario, u hormigón para detenerla o reducir su intensidad.

Tipos de radiación

Alfa Consiste en la emisión de partículas alfa (partículas cargadas positivamente compuestas por dos protones y dos neutrones, equivalentes a un núcleo de helio) por un núcleo atómico. Cuando ocurre esta emisión, la masa del átomo en decaimiento disminuye cuatro unidades y su número atómico disminuye en dos. Son desviadas por campos magnéticos y eléctricos. Son muy ionizantes aunque poco penetrantes, la radiación alfa es bloqueada el aire o un papel. Beta Consiste en la emisión de electrones (beta negativas) o positrones (beta positivas) que provienen de la desintegración de los neutrones o protones de un núcleo en un estado excitado. Cuando ocurre esta emisión el número atómico aumenta o disminuye en una unidad y la masa atómica se mantiene constante. Esta radiación es desviada por campos magnéticos. Es más penetrante, puede ser bloqueada por finas láminas de muchos sólidos.

Radioactividad Reacciones Nucleares (los átomos se descomponen/ cambian para formar otros elementos)

Rutherford encontró que mayoría de las partículas seguían de largo,

algunas rebotaban y otras se desviaban.

Lámina de Oro

Átomos de la Lámina de Oro

Fuente de partículas

Detector de partículas

Partículas

Núcleo Partículas

El experimento de Rutherford

La mayor parte del átomo esta formada por espacio vacío.

Átomos formados por: Núcleo: Protones y e- que giran a su alrededor

Núcleo muy pequeño en comparación con el átomo

Los e- se mueven a cierta distancia del núcleo y se mantienen atraídos al núcleo

La carga de todos los e- es igual a la carga del núcleo

Analice las experiencias de Rutherford y explique:

¿Por qué la mayor parte de las partículas atraviesan las láminas sin desviarse ?

¿Cómo explican que algunas partículas rebotan y vuelven sobre su trayectoria ?

¿En se que basó Rutherford para deducir los postulados de su modelo atómico?

Bohr (1885-1962)

Núcleo: protones + neutrones. Alrededor del núcleo giran los e-, en número

suficiente como para contrarrestar la carga positiva del núcleo.

Cada e- no puede moverse en cualquier órbita.

Cuando los e- se mueven en una de sus órbitas no irradian energía.

Un electrón puede saltar de una órbita a otra más próxima al núcleo (de menor energía) emitiendo luz; o bien, de una

órbita a otra más alejada del núcleo (de mayor energía), absorbiendo luz, calor o

energía eléctrica.

Los e- giran alrededor del núcleo: Cada órbita es un nivel de E.

En diferentes órbitas circulares. A gran velocidad.

El átomo de Bohr

MODELO ATÓMICO ACTUAL

Los n y p+ se localizan en el núcleo parte central del átomo

Los e- se mueven en torno al núcleo en niveles energéticos: «zonas» de la misma energía en la cual existe gran probabilidad de encontrar el electrón

Los e- tienden a estar en orbitales de baja energía (niveles de energía=n). Pero no todos pueden ocupar el mismo orbital: En la primera órbita n=1: caben 2 e- En la segunda órbita n=2: caben 8 e- En la tercera órbita n=3: caben 18 e-

El numero de e- que puede situarse en cada nivel esta dado por la ecuación: Número de electrones= 2 n2

neutrones protones

niveles de energía

TABLA PERIÓDICA

DE LOS

ELEMENTOS Unidad 1. Parte C

Introducción al estudio de la Química-

Curso de Ingreso 2018 Kinesiología y Fisioterapia

Número Atómico (Z): indica la cantidad de protones en un átomo. Como el átomo no tiene carga, coincide con el número de electrones.

Número Másico (A): su valor es igual a la suma de protones + neutrones

Isótopos: son dos átomos de un mismo elemento que poseen la misma cantidad de protones (Z) pero difieren en la cantidad de neutrones, por lo tanto poseen diferente número másico (A).

Símbolo del elemento

Isótopos: son dos átomos de un mismo elemento que poseen la misma cantidad de protones (Z) pero difieren en la cantidad de neutrones, por lo tanto poseen diferente número másico (A).

Supongamos 3 átomos de identidad desconocida:

14

X 6

12

Y 6

12

Z 7

posee 6 protones, 6 electrones y (14-6= 8) 8 neutrones posee 6 protones, 6 electrones y (12-6= 6) 6 neutrones posee 7 protones, 7 electrones y (12-7= 5) 5 neutrones

X= Y= Z=

Un ION es un átomo o grupo de átomos que tienen una carga neta

positiva o negativa

¿Qué es un ión?

Complete con lo que corresponda:

a) Las partículas subatómicas con carga negativa se denominan……………………….

b) Las especies de igual número atómico y diferente número másico son ……………….

c) La partícula sin carga neta que se encuentra en el núcleo atómico es el ……………………

d) La región del átomo con mayor masa es el …………………

e) Con la letra Z se representa el ………………………………

ELECTRÓN

ISÓTOPOS

NEUTRÓN

NÚCLEO

N° ATÓMICO

Configuración electrónica:

Es la distribución de e- según el nivel de energía de los mismos. Niveles energéticos u orbitales: «zonas» de la misma energía.

Orbital s: caben 2 e- Orbital p: caben 6 e- Orbital d: caben 10 e- Orbital f: caben 14 e-

Giro o spin del electrón:

Dos e- situados en un mismo orbital:

Poseen un movimiento de giro en torno a su propio eje (uno hacia la izquierda y otro hacia la derecha)

Los electrones de un mismo orbital tienen spin contrario se

presentan como +1/2 y -1/2

Átomo de Hidrógeno (H)

1 protón 1 electrón que se encuentra girando en el orbital s. Se simboliza de la siguiente manera: 1s1

1 s 1 Nivel de energía

Orbital s (subnivel)

Número de e-

presente en el

orbital o subnivel

Cuando tenemos un átomo polielectrónico (dos o más e-) ¿Cómo se colocan estos e- en los diferentes orbitales?

¿Cómo se colocan los e- en los diferentes orbitales?

CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA

1) Los orbitales se llenan de menor a mayor energía 2) En cada orbital caben únicamente dos electrones (con spines

opuestos) 3) Regla de Máxima multiplicidad de Hund electrones

desapareados: Establece que cuando tenemos orbitales equivalentes, que tienen el mismo valor de energía, como los orbitales p los e- se van a colocar lo más separado posible.

Px Py Pz S Px Py Pz S

Al colocar los orbitales de esta forma el orden energético de menor a mayor energía esta indicado con las flechas celestes:

Realizar la configuración electrónica de los siguientes elementos:

Px Py Pz S

Carbono (C) posee 6 e- (Z=6):

1s2 2s2 2p2

Escandio (Sc) posee 21 e- (Z=21):

S

n=1 n=2

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1

Px Py Pz S S

n=1 n=2

Px Py Pz S

n=3

S

n=4

d

n=3

Sc (Z=21): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1

Configuración electrónica simplificada:

[Ar] 4s2 3d1

Para ello, debemos escribir el gas noble anterior al elemento químico del que

queremos hacer la configuración electrónica y después las capas finales del átomo.

Completa el cuadro con los datos que faltan:

Elemento Símbolo Z A protones neutrones electrones Electrones por NIVEL

Sodio Na 11 23 2- 8- 1

Potasio K

N

17

108

Cloro (-1)

Calcio (+2)

¿Cuándo un átomo está neutro (sin carga neta) como es la cantidad de electrones respecto a los protones?

11 12 11

19 39 19 20 19 2-8-8-1

7 Nitrógeno 14 7 7 7 2 - 5

Cl -

Ca +2

17 35 17 18 18 2-8-8

20 40 20 20 18 2-8-8

Cloro Cl 35 17 18 17 2-8-7

Períodos: corresponden con los niveles de energía del átomo de Bohr.

Columnas: Elementos que presentan propiedades físicas y químicas semejantes. A: se denominan elementos representativos y los B: de transición

IA IIA

IIIB VB VIB VIIB IB IIB

IIIA IVA VA VIA VIIA

VIIIA

VIIIB IVB

Elementos de transición interna

Lantánidos

Actínidos

Metales Alcalinos

Metales Alcalinos térreos Halógenos Gases Nobles

Elementos de transición

No metales Metaloides

Diagrama de Moller:

Utiliza la configuración electrónica para analizar la disposición de los elementos en la tabla

n s p 2 1

GRUPO

P

E

R I

O

D

O

Los elementos pertenecientes a un mismo grupo tienen la misma

configuración de valencia. Difieren en el período en el que se encuentran

esos electrones. La diferencia entre un elemento y otro del mismo período es

de una capa o nivel completo.

Configuración de valencia: electrones del último nivel incompleto. Es indicado

por el número de grupo.

Los elementos pertenecientes a un mismo período, tienen los e- en el

mismo nivel.

Sin tabla periódica De acuerdo con las siguientes configuraciones electrónicas indique su número atómico, el grupo y período al que pertenece

a) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 b) [Ar] 4s2 3d10 4p1 c) [Kr] 5s1

d) [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p6

Z=31; grupo IIIA (13); Período 4

Z=15; grupo V A (15); Período 3

Z=37; grupo IA (1); Período 5

Z=86; grupo VIIIA (18);Período 6

Propiedades Periódicas

Radio Atómico

La mitad de la distancia entre dos núcleos de dos átomos adyacentes

En un grupo, el radio atómico aumenta de arriba a abajo con la cantidad de niveles de energía. Al ser mayor el nivel de energía, el radio atómico es mayor

En los períodos, el radio atómico aumenta de derecha a izquierda, ya que al ir hacia la derecha, el número másico (Z) aumenta en una unidad al pasar de un elemento a otro, es decir hay un aumento de carga nuclear por lo que los electrones son atraídos más fuertemente hacia el núcleo disminuyendo así el radio atómico.

ENERGÍA DE IONIZACIÓN

ELECTRONEGATIVIDAD

Radio Iónico

Radio atómico de un catión o un anión

Los cationes se forman cuando se le quita uno o mas electrones de la región externa a un átomo. Como consecuencia hay mayor fuerza de atracción entre el núcleo y e-, la nube electrónica se contrae «los cationes son más pequeños que el átomo neutro del cual provienen»

Los aniones se forman cuando se le adicionan uno o mas electrones de la región externa a un átomo. Como consecuencia hay mayor fuerza de repulsión entre los e-, la nube electrónica aumenta «los aniones son más mayores que el átomo neutro del cual provienen»

Iones isoelectrónicos: átomos que tienen el mismo número de electrones de valencia.

Cationes isoelectrónicos

Iones tripositivos Iones dipositivos Iones monopositivos

Al+3 Mg+2 Na+1

Los 3 tienen el mismo número de e-. ¿Cuál tiene menor radio iónico?

Aniones isoelectrónicos

Iones dinegativos Iones mononegativos

O-2 F-1

Los 2 tienen el mismo número de e-. ¿Cuál tiene menor radio iónico?

Energía de Ionización

Energía mínima para quitar un e- de un átomo neutro en estado gaseoso.

Está medida en la fuerza que se necesita para quitar un e- de un átomo.

A menor radio atómico, mayor energía de ionización.

Afinidad electrónica

Energía que se libera cuando se adiciona un e- a un átomo neutro en estado gaseoso.

Los No Metales aceptan e- y liberan E Los Metales tienen poca tendencia a captar e-.

Electronegatividad

Es una medida de la capacidad de un átomo para atraer a los electrones.

La electronegatividad de un átomo esta afectada fundamentalmente por dos magnitudes: su masa atómica y el radio atómico.

Pauling, un investigador, propuso esta magnitud por primera vez en el año 1932, como un desarrollo de su teoría del enlace de valencia. Esta escala varía entre 0,7 para el elemento menos electronegativo y 4,0 más electronegativo .

Medidas en la escala Pauling:

AFI

NID

AD

ELE

CTR

ÓN

ICA

AFINIDAD ELECTRONICA

ENER

GÍA

DE

ION

IZA

CIÓ

N

ENERGÍA DE IONIZACIÓN

ELEC

TRO

NEG

ATI

VID

AD

ELECTRONEGATIVIDAD

Carácter Metálico

Conductividad eléctrica y térmica

El carácter metálico es mayor en los elementos más electropositivos y menor en los electronegativos

Una de las características más importante de un metal es su capacidad para conducir el calor y la electricidad

El carácter electropositivo es propio de los metales, las propiedades de un átomo de perder e- convirtiéndose en catión, se denomina carácter metálico.

Esta propiedad se debe a la movilidad de los llamados «electrones libres» que existe en el metal

La conductividad eléctrica y térmica va aumentando a medida que aumenta el carácter metálico.

Elija de los siguientes elementos:

Cloro – Cesio – Germanio – Cobre

a) El que tenga energía de Ionización más alta

b) Se considere un metaloide

c) Presenta mayor carácter metálico

d) Tenga menor radio atómico

e) Tenga mayor electronegatividad

Cloro

Neón

Germanio

Cesio

Cloro

Ordene los siguientes elementos en orden creciente de radio atómicos:

Bromo, Cloro, Arsénico, Potasio, Magnesio, Sodio, Calcio

Para ello separemos primero los que son del mismo período:

Ordene los siguientes elementos en orden creciente de radio atómicos:

Período 3: Sodio/ Magnesio / Cloro Período 4: Potasio/ Calcio/ Arsénico/ Bromo

Luego ordenamos los no metales y metales en el orden solicitado: Cloro, bromo, arsénico

magnesio, sodio, calcio, potasio

Cloro, bromo, arsénico, magnesio, sodio, calcio, potasio

Finalmente el orden creciente de radio atómico es el siguiente