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Teoría Atómica y Tabla PeriódicaSemana 1
Licda. Lilian Judith Guzmán Melgar
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ATOMO
Es la partícula mas pequeña de un elementoque mantiene sus características.John Dalton formuló la TEORIA ATOMICA quepropone:“Los átomos son los responsables de lacombinación de elementos encontrada en loscompuestos”
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ENUNCIADOS DE LA TEORÍA ATÓMICA DE DALTON
• La materia esta formada por partículasdiminutas llamadas átomos.
• Todos los átomos de un determinado elementoson semejantes y distintos a los átomos deotro elemento.
• Los átomos de 2 o mas elementos diferentesse combinan para dar lugar a la formación decompuestos.
• Una reacción química es una reorganización,separación o combinación de átomos.
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MODELOS ATOMICOS
DATON (1803)
THOMSON (1904)
cargas + y -
RUTHERFORD (1911)
el Nucleo
BOHR (1913)
Niveles de energía
SCHRODINGER (1913)
Modelo de la nube de
electrones
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PARTES DEL ATOMO
NUCLEO:
Parte positiva del átomo,
que contiene
la mayoría de masa.
NUBE DE ELECTRONICA
Región en el espacio alrededor
del núcleo donde es máxima la
probabilidad
de encontrar un electrón.
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PARTICULAS SUB-ATOMICAS
El átomo esta formado de tres partículas sub atómicas, muy pequeñas.
ELECTRONES(e-): Partículas con carga negativa y una masa muy pequeña, que para propósitos prácticos es despreciable.
PROTONES(p, p+): Partículas que tiene una carga positiva y una masa que es un poco mas de 1 uma.
NEUTRONES (n): Partículas neutras con una masa un poco mas de 1uma.
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ESTRUCTURA BASICAS DE LOS ATOMOS
• Los protones y neutrones se encuentran en elcentro del átomo (núcleo). Los electrones seencuentran afuera del núcleo en niveles deenergía.
• El núcleo contienen la mayor parte de la masadel átomo. La carga relativa del núcleo espositiva e igual al número de protones.
• Un átomo es eléctricamente neutro. Por estarazón hay igual número de electrones afueradel núcleo que protones adentro del núcleo.
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NÚMERO ATÓMICO:Es igual al número de protones en el núcleo de
un átomo, cada elemento tiene su número atómico propio y se usa para identificar a cada elemento
NÚMERO DE MASA: Sera el número de protones en un átomo, mas el número de neutrones, el cual es igual a la masa atómica en uma.
𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑠𝑎 = # 𝑃𝑟𝑜𝑡𝑜𝑛𝑒𝑠 + # 𝑁𝑒𝑢𝑡𝑟𝑜𝑛𝑒𝑠
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EJERCICIO
¿Cuantos protones, electrones y neutrones hay en cada
uno de los siguientes átomos?:
NUMERO DE
MASA
𝑍𝐴𝑋
NUMERO
ATOMICO
SIMBOLO
DEL
ELEMENTO
ATOMO PROTONES ELECTRONES NEUTRONES
3477𝑆𝑒
56135𝐵𝑎
47105𝐴𝑔
56 56 79
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Los átomos pueden ganar o perder electronesasí una partícula con carga se llama ION.
• Cuando gana electrones adquiere una carganegativa y la partícula se llama ANION.
• Cuando pierde electrones se adquiere unacarga positiva la partícula se llama CATION.
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¿Cuantos protones y electrones hay en cada uno de los siguientes iones?:
ION PROTONES ELECTRONESELECTRONES GANADOS / PERDIDOS
K+
O-2
Al+3
As-5
11
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EJERCICIO
Complete la siguiente tabla para átomos neutros:
12
Nombre
del
elemento
símbolo
#
atómico
# de
masa
# de
protones
# de
neutro
nes
# de
electrones
N 15
Calcio 42
38 50
14 16
56 138
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ISOTOPOS
• Son átomos del mismo elemento que tienen el mismo número atómico pero diferente número de neutrones.
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REPRESENTACIÓN DE LOS ISOTOPOS
• Los isotopos se pueden representar de las siguientes maneras:
Mg2412
Magnesio-24 Mg-24
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EJERCICIOSLos dos isotopos mas abundantes del estaño tienen números
de masa 120 y 118 . ¿Cuántos protones y neutrones tiene cada isotopo?
2. Escriba el símbolo atómico para isotopos con la siguiente información:
a) 4 protones y 5 neutrones
b) 26 electrones y 30 neutrones
c) Un número de masa 24 y 13 neutrones
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APLICACIÓN EN MEDICINA
La mayoría de los isotopos naturales con
número atómico hasta 19 tienen núcleos
estables. Por el contrario , los elementos con un
núcleo igual o mayor de 20 tienen uno o mas
isotopos con núcleos inestables.
Un núcleo inestable es radioactivo lo que
significa que emite espontáneamente pequeñas
partículas o energía llamada radiación para
ganar estabilidad.
Un isotopo que emite radiación se denomina
radioisótopo.
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ISOTOPO APLICACIÓN MEDICA
Ce-141 Tubo digestivo, medida de flujo sanguineo hacia el miocardio
Ga-67 Imagen abdominal, detección de tumores
Ga-68 Detección de cáncer pancreático
P-32 Tratamiento de leucemia
I-125 Tratamiento de cáncer cerebral , detección de osteoporosis
I-131 Imagen tiroidea, tratamiento de cáncer de tiroides y próstata.
Sr-85 Detección de lesiones óseas, escáner cerebral
Tc-99m El mas empleado en medicina nuclearImágenes de esqueleto , musculo cardiaco, cerebro, hígado, pulmones, bazo, riñones y tiroides.
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PESO ATÓMICO
Es la masa de un átomo expresada enuma (unidades de masa atómica).
La masa atómica calculada para unelemento es la correspondiente al promediode la mezcla de sus isotopos según suexistencia en la naturaleza.
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TABLA PERIODICA
Fue obra de Dmitri Mendeleev, en 1872.
Es la Organización de elementos pornúmero atómico creciente.
Los elementos con similarcomportamiento químico están agrupadosen columnas verticales.
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TABLA PERIÓDICA
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GRUPOS o FAMILIAS
Los grupos corresponden a las columnas y se identifican con números romanos.
Las familias se identifican con nombres específicos.
22
I A METALES ALCALINOS
II A METALES ALCALINOTERREOS
III A FAMILIA DEL BORO
IV A FAMILIA DEL CARBONO
V A FAMILIA DEL NITROGENO
VI A FAMILIA DEL OXIGENO
VII A FAMILIA DE LOS HALOGENOS
VIII A FAMILIA DE LOS GASES NOBLES
PERIODOSUna fila horizontal es un periodo. Los periodos
se cuentan desde la parte superior de la tabla del
Periodo 1 al Periodo 7.
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CLASIFICACION DE LOS ELEMENTOS POR METALES, NO METALES Y METALOIDES
METALES: Los metales del Grupo IAson los mas reactivos.
NO METALES: Entre los no metales seencuentran dos gases muyconocidos el nitrógeno y el oxigeno.
METALOIDES: Los elementos que seencuentran en la región intermedia de latabla periódica entre metales y nometales.
23
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TABLA PERIODICA
24
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CLASIFICACION DE LOS ELEMENTOS
ELEMENTOS REPRESENTATIVOS
Son todos los elementos situados en las primeras dos columnas y en las ultimas seis columnas de la tabla periódica.
ELEMENTOS DE TRANSICION
Se encuentran en la región central de la tabla periódica.
ELEMENTOS DE TRANSICION INTERNA
Son los elementos desde el 58 hasta el 71 y desde 90 hasta 103.
25
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26
TRANSICION
TRANSICION INTERNA
REPRESENTATIVOS
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ELEMENTOS DIATOMICOS
Elementos no metálicos existen comopares de átomos combinados en formade moléculas diatónicas en condicionesambientales ordinarias (hidrógeno,nitrógeno, oxigeno, flúor, cloro, bromo,yodo).
27
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ELEMENTOS DIATOMICOS
28
HIDROGEN
ONITROGENO OXIGENO FLUOR
CLORO
BROMO
YODO
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CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICALos electrones en el átomo se encuentran en
niveles de energía o capas, Los niveles energéticos son números asignados
n = 1, 2, 3, 4, etc.los cuales aumentan su energía a medida queaumenta su distancia desde el núcleo.El máximo número de electrones en cada nivelde energía es igual a :
31
2n2
Nivel 1 2(1)2 = 2
Nivel 2 2(2)2 = 8
Nivel 3 2(3)2 = 18
Nivel 4 2(4)2= 32
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Cada nivel tiene sub-niveles y cada sub-nivel tiene también un número máximo de electrones.
Cada subnivel esta formado por un conjunto de orbitales. Un orbital es un espacio tridimensional alrededor del núcleo, en el que existe la máxima probabilidad de encontrar a un electrón. Cada uno de estos representa una nube de electrones con forma determinada. Puede contener hasta 2 electrones.
32
Sub-nivel No. de orbitales No. máximo de electrones
s 1 2
p 3 6
d 5 10
f 7 14
g 9 18
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SUB-NIVELES Y ORBITALES
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Nivel Subnivel Designación de sub-niveles
1 1 1s
2 2 2s,2p
3 3 3s,3p,3d
4 4 4s,4p,4d,4f
5 5 5s,5p,5d,5f,5g
34
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Los dos electrones en un orbital determinada tienen espines diferentes opuestos.
Cuando un orbital esta lleno con sus doselectrones decimos que sus electrones estánapareados. Cuando un orbital tiene un soloelectrón decimos que el electrón es no apareado.
35
2p
2s
1s
Au
men
to d
e en
ergí
a
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CONFIGURACION ELECTRONICA
El número y localización de electrones enátomos se especifican con los siguientessímbolos.
36
2 p5NIVEL ELECTRONES
SUB -NIVEL
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LLENADO DE ORBITALES
1s
2s 2p
3s 3p 3d
4s 4p 4d 4f
5s 5p 5d 5f
6s 6p
7s
37
1s
2s 2p
3s 3p 3d
4s 4p 4d 4f
5s 5p 5d 5f
6s 6p
7s
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CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA
DESARROLLADA
En esta configuración se deben indicar los niveles y subniveles .
Ejemplo: Configuración del Potasio K
38
1s2 2s2 2px2 2py
2 2pz2 3s2 3px
2 3py23pz
24s1
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CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA
SEMIDESARROLLADA
Ejemplo:
Escriba la configuración electrónica semidesarrollada para el oxigeno
El oxigeno su número atómico es 8 por lo tanto tiene 8 electrones, entonces :
1s22s22p4
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CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA
ABREVIADA
Se coloca en corchetes el símbolo del gasnoble del periodo anterior al elemento delque se va escribir la configuraciónelectrónica y luego se colocan los electronesque faltan.
Ejemplo: Oxigeno (O)
[He] 2s22p4
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Ejercicios1. Escriba la configuración electrónica
semidesarrollada y abreviada para los siguientes átomos
a) azufre (S) b) potasio (K)
c) Magnesio (Mg)
2. Escriba la configuración electrónica semidesarrllada y abreviada para los siguientes iones
d) ion calcio (Ca+2)
e) S-2
f) Br-
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LA CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA Y LA TABLA PERIÓDICA
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Diagrama de Orbitales
• Los orbitales del subnivel “s” son los que tienen menor energía que los del sub nivel “p” y estos y este menor del “d ” y así sucesivamente.
• Pero dentro de un conjunto de orbitales del mismo sub nivel todos tienen igual energía como en el subnivel 2p en donde hay 3 orbitales.
Al orden de llenado de los orbitales en los sub niveles se le llama orden de Aufbau (construir).
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En cualquier átomo, los electrones van ocupandolos subniveles de menor energía que esténdisponibles.
Cuando un subnivel se ha llenado hasta sucapacidad, empieza a llenarse el siguiente demenor energía.
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Regla de Hund
Para que os electrones ocupen un mismo orbitaldeben tener espines opuestos que se representacon flechas con sentidos opuestos. Los electronesno se aparean en un orbital hasta que todos losorbitales de ese subnivel tienen cada uno unelectrón . Los electrones no apareados tienenespines iguales. Ejemplo
7N 1s2 2s2 2p3
1s 2s 2p
↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑
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DIAGRAMA DE BOHR
Niels Bohr propuso un modelo en el que los electronesen un átomo podían estar solamente en ciertas orbitaso niveles de energía alrededor del núcleo.
En estos diagramas se colocan el número de protonesque posee un átomo en un circulo simulando el núcleoy en líneas curveadas concéntricas que representancada nivel de energía que posee el átomo se colocanlos electrones de cada nivel.
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Diagramas de Bohr
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EJEMPLOS DE DIAGRAMA DE BOHR
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1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4p1 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
1s2 2s2 2p4 1s2 2s2 2p6
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ELECTRONES DE VALENCIA
✓ Son los electrones en los niveles de energíaexternos. Que serán utilizados en la formaciónde compuestos
✓ Para los elementos representativos el númerode electrones de valencia corresponde alnúmero del grupo.
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Ejemplos :
Cuantos electrones de valencia presentan los siguientes átomos
a) Na b)Ge c) Mg d) S e) F
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