tema1a quimica
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IES PUNTA DEL VERDE
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1. Elementos, compuestos y mezclas.2. Constitución del átomo. Modelos atómicos de Thomson,
Rutherford3. Número atómico y número másico. Isótopos. 4. Masas atomicas y moleculares5. Concepto de mol
6. Fórmulas empíricas y moleculares. Composición centesimal.7. Ecuación de los gases perfectos
8. MODELO DE BHOR 9. Configuración Electronica
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Las leyes de Proust y Lavoisier, así como sus propios estudios sobre los gases, llevaron a Dalton a enunciar su teoría atómica.
La teoría atómica de Dalton se basa en cuatro postulados:1. Los elementos químicos están formados por partículas indivisibles
llamadas átomos.2. Todos los átomos de un elemento son iguales entre sí, tienen la
misma forma, tamaño, masa y cualquier otra propiedad.3. Los átomos de elementos diferentes son distintos y tienen distintas
propiedades *4. En una reacción química los átomos mantienen su identidad, no
pueden ser destruidos ni rotos.Con esta teoría, Dalton pudo explicar las leyes ponderales Ley de Lavoisier o de conservación de la masa: En una
reacción química, la masa no se crea ni se destruye. Sólo se transforma.
Ley de Proust o de las proporciones fijas: En cualquier compuesto, la proporción entre los elementos que lo forman es siempre constante.
Ley de Dalton o de las proporciones múltiples: Cuando dos elementos dan luga a varios compuestos, con una cantidad fija de uno de los elementos se combinan cantidades variables del otro que guardan entre sí una proporción de números naturales sencillos.
*(Dalton supone que los elementos erán monoatómicos)
IES PUNTA DEL VERDEDESCUBRIMIENTO ELECTRICIDAD
SI LOS ATOMOS SON INDIVISIBLES ¿COMO SE EXPLICA LA EXISTENCIA DE “PARTICULAS DE ELECTRICIDAD?
¿QUÉ CHOCA CONTRA L APARED? ¿DE DONDE SALE?
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CROKES (1875) Mejoró el tubo de descargas eléctricas disminuyendo la presión (haciendo casi el vacío) y aumentando la d.d.p.
Observación: Una tenue coloración verdosa aparecía en la pared opuesta al cátodo provocada por una radiación emitida por el mismo
Rayos Catódicos Se estudió la naturaleza de esa radiación, se comprobó que era independiente del gas que estaba en el tubo de descarga y se observó que tenía masa y carga negativa. Es decir, la carga no era independiente de la materia sino una propiedad de ésta.
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Al someter a un gas a baja presión a un voltaje elevado, este emitía unas radiaciones que se conocieron como rayos catódicos.
Se observó que los rayos catódicos eran partículas negativas (se desviaban hacia el polo positivo de un campo eléctrico) con gran energía cinética.
La relación carga/masa de los rayos catódicos es la misma independientemente del gas del que proceda.
Se supuso que estas partículas deberían estar en todos los átomos. Thomson las llamó “electrones”.
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*Rutherford realizó la experiencia de Goldstein con el gas hidrógeno, por ser el átomo más pequeño conocido(1914)*Se comprobó que la radiación tenía carga positiva cuyo valor coincidía con la negativa del electrón y cuya masa era mucho mayor que la del electrón. Se le denominó protón
*Chadwick descubre el neutrón al analizar una radiación muy penetrante que obtuvieron los físicos Bothe y Becker en 1.930. Esta partícula fue predicha por Rutherford en 1.920.*La partícula, denominada neutrón, tenía una masa parecida a la del protón y no poseía carga.
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Utilizando cátodos perforados, en tubos de descarga además de los rayos catódicos, Goldstein descubrió unos rayos positivos procedentes del ánodo que llamó rayos anódicos o canales.
La relación carga/masa de los rayos canales no es la misma sino que depende del gas del que proceda. En cualquier caso, la masa era muy superior a la de los electrones.
Se llamó “protón” a la partícula positiva procedente del gas más ligero (el hidrógeno), cuya carga coincidía exactamente con la del electrón.
Las cargas de otros rayos canales eran múltiplos de la del protón, por lo que supuso que deberían ser partículas con varios protones unidos.
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Podemos definir dos conceptos que caracterizan al átomoZ: NÚMERO ATOMICO = Número de protonesA: MASA ATOMICA = Número de protones + Número de neutrones
Todos los elementos vienen definidos por estas dos características, de forma que el símbolo de un elemento puede estar rodeado de cuatro números: el número atómico (Z) abajo en la izquierda, el número másico (A) arriba en la izquierda, el número de átomos presente en el elemento abajo en la derecha y la carga iónica si ha perdido o ganado electrones arriba en la derecha.
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2. THOMSONPuding de particulas
3. RUTHERFORD: Descubre la existencia del nucleo atomico ( experiencia lamina de oro)
- Protones y neutrones en el nucleo- Electrones girando alrededor
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DOS ATOMOS CON EL MISMO NUMERO ATOMICO Y DISTINTO NUMERO MASICO SON ISÓTOPOS ENTRE SI
1.MISMO NUMERO DE PROTONES Y POR TANTO DE ELECTRONES MISMO ELEMENTO QUIMICO
2.DISTINTO NUMERO DE NEUTRONES3.En la naturaleza existen varios isotopos de cada
elemento químico4.La masa atomica de cada elemento reflejada en la
tabla periodica es la media ponderada de todos los isotopos que se conocen del elemento
ISÓTOPOS DEL HIDRÓGENO
Este isótopo contiene:
- Un protón (carga positiva)
- Un electrón (carga negativa)
- Ningún neutrón (partícula sin carga, neutra)
Isótopo mayoritario del hidrógeno,
también llamado
protio+
Θ
ISÓTOPOS DEL HIDRÓGENO
Este isótopo contiene:
- Un protón (carga positiva)
- Un electrón (carga negativa)
- Ún neutrón (partícula sin carga, neutra)
Segundo isótopo del hidrógeno, también
llamadodeuterio
+
Θ
±
ISÓTOPOS DEL HIDRÓGENO
Este isótopo contiene:
- Un protón (carga positiva)
- Un electrón (carga negativa)
- Dos neutrones (partícula sin carga, neutra)
Isótopo radiactivo del hidrógeno, también
llamadotritio
+
Θ
±
±
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El Carbono es un átomo de número átomico 6 , del que se conocen varios isotopos, siendo los mas abubdantes:
El carbono-12 es el más abundante de los dos isótopos estables del elemento representando el 98,89% de todo el carbono terrestre.
Es muy importante ya que se usa al usarse como patrón de la masa atomica dado que la masa atómica del 12C es, por definición, 12 umas
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El carbono-13 (13C) es un isótopo natural del carbono siendo el 1,1 % de todo el carbono natural de la Tierra
El carbono-14 es un radioisótopo con un periodo de semidesintegracion de 5730 años que se emplea de forma extensiva en la datación de especímenes orgánicos
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La principal propiedad de los átomos, según la teoría atómica de Dalton, es la masa. La determinación de las masas de los átomos es muy importante. Pero determinar la masa de un átomo era imposible, por lo que Dalton y otros químicos determinaron las masas atómicas relativas, es decir, la masa de los átomos tomando como unidad la masa de otro átomo.
En principio se tomó como medida de la masa atómica, la masa de un átomo de hidrógeno. Como el oxígeno es un elemento más reactivo, se consideró que la unidad de masa atómica era la dieciseisava parte de la masa del átomo de oxígeno. En la actualidad, la IUPAC ha decidido que la unidad de masa atómica se corresponde con la doceava parte de la masa del átomo de carbono-12.
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La masa atómica es la masa de un átomo en reposo, la unidad SI en la que se suele expresar es la unidad de masa atómica unificada. La masa atómica puede ser considerada como la masa total de los protones y neutrones en un átomo único en estado de reposo.
Una unidad de masa atómica, cuyo símbolo es u (antiguamente era uma), equivale a una duodécima (1/12) parte de la masa de un átomo de carbono-12
1 u = 1,660 737 86 · 10-27 kg Las masas atómicas de los elementos químicos se suelen calcular con la
media ponderada de las masas de los distintos isótopos de cada elemento teniendo en cuenta la abundancia relativa de cada uno de ellos,
IES PUNTA DEL VERDEEl químico inglés Boyle estudió el comportamiento de los gases
cuando eran sometidos a presión, descubriendo la ley que lleva su nombre..
Gay-Lussac, químico francés, estudió el comportamiento de los gases cuando se cambiaba su temperatura. De esta forma enunció las leyes de los gases que llevan su nombre, dos leyes sobre la dilatación de los gases
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Estos estudios le llevaron, posteriormente, a investigar las reacciones químicas entre sustancias gaseosas, descubriendo la ley de los volúmenes de combinación o ley de Gay-Lussac :
Cuando se produce una reaccion qímica entre sustancias gaseosas, los volumenes de las sustancias que intervienen, medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura mantienen una proporcion de numeros enteros sencillos
EJEMPLOS
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Puesto que el comportamiento de un gas no depende de su naturaleza y cuando dos gases reaccionan sus volúmenes siempre guardan una relación de números naturales sencillos, el químico italiano Avogadro propuso una hipótesis:
"Volúmenes iguales de gases diferentes contienen el mismo número de partículas, a la misma presión y temperatura"
Avogadro deduce que los gases no estan formados por atomos libres, sino por uniones de estos, a las que denomina moléculas.
Por ejemplo el gas hidrogeno está formado por moléculas que contienen dos atomos de hidrogeno cada una
La distinción entre átomo y molécula queda aclarada. Las moléculas están formadas por la unión de varios átomos. En los elementos, los átomos son iguales, mientras que en los compuestos, las moléculas están formadas por la unión de diversas clases de átomos
La palabra particula se emplea tanto para designar atomos como moleculas.
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A patir de la hipotesis de Avogadro se determinaron con bastante precisión las masas atomicas relativas de muchos elementos químicos.
El siguiente paso, muy importante, era determinar la relacion entre la masa de un reactivo expresada en gramos y el numero de moleculas presentes.
Para soslayar este problema se definió el mol. Un mol es la cantidad de sustancia que contiene tantas particulas (que pueden ser átomos, moléculas o cualquier otra cosa) como átomos hay en 12 g de carbono-12. Este número resulta ser de 6,023·1023 y se conoce como número de Avogadro, L o NA.
El número de Avogadro, y el mol, no se eligieron al azar. Están definidos para que la masa de un mol, medida en gramos, sea idéntica a la masa molecular, expresada en uma. Un mol de agua tiene una masa de 18 g, un mol de dióxido de carbono de 44 g y un mol de etanol 46 g.
Teniendo en cuenta la hipotesis de Avogadro, un mol de cualquier gas deberia ocupar el mismo volumen sea cual sea el gas, ya que contiene el mismo número de particulas. Se determino que el volumen de un mol de cualquier gas es 22'4 litros
Por tanto y una vez definido también el volumen molar, podemos establecer el siguiente mapa conceptual:
1 mol La cantidad de sustancia en la que hay NA de partículas (6,023 . 1023)
Masa atómica o molecular en gramos
22,4 L en c.n. si se trata de un gas
se calcula
ocupa
es
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Libro de texto 1º Bachillerato Editorial Mc Graw Hill . Temas 1( preguntas 1.1 a 1. 4) Tema 2 ( preguntas 2.1 a 2.5 )
Colección de problemas Naturaleza de la materia . Proyecto Ulloa