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Compuesto

MATERIASólida, líquida, gas

Al Aluminio K Potasio O2 OxigenoCa Calcio Cu Cobre N2 NitrogenoAu Oro Sr Estroncio Ti TitanioC Carbono Si Silicio Cd Cadmio

H2O AguaKNO3 Nitrato de PotasioCO2 Dioxido de CarbonoCuSO4 Sulfato de Cobre

MezclaHeterogénea

¿Es uniforme entodas sus partes? Mezcla

Homogénea

¿Se puede separar conprocedimientos físicos?

¿Se puede descomponer enotras sustancias usando

procesos químicos?

SustanciaPura

NO

NO

SI

SI

NO SI

Solución

Elemento

TEORIAS ATOMICAS

Con mucha posterioridad Dalton (1803-1807) desarrolló la primera teoría atómica, que explicó satisfactoriamente las leyes ponderales conocidas hasta ese entonces.

En la época de los griegos Leucipo y Demócrito (siglo V a IV a. C.) plantearon que cada cosa puede dividirse hasta un cierto límite, que llamaron átomo

Significa sin división.

Ley de conservación de la masa o ley de Lavoisier.

Ley de las proporciones definidas o ley de Proust

Ley de la proporciones múltiples o ley de Dalton

1.- Cada elemento se compone de partículas extremadamente pequeñas llamadas átomos

Teoría de Dalton

2.- Todos los átomos de un mismo elemento son iguales en masa y en las demás propiedades. Por consiguiente, losátomos de elementos distintos son diferentes

3.- En las reacciones químicas los átomos de un elemento no se trasforman en átomos diferentes. Es decir, los átomos no se crean ni destruyen.

4.- Cuando se combinan átomos de más de un elemento se forman compuestos. Un compuesto dado siempre tiene el mismo número relativo de átomos de la misma clase

Esta teoría da inicio a la era de la QUIMICA MODERNA

Postulados

El tercer postulado de la teoría de Dalton es una forma de enunciar la ley de conservación de la masa

- Antoine Lavoisier (1789) postuló la ley de la conservación de la masa o ley de conservación de la materia.

“En una reacción química la masa total de las sustancias reaccionantes es igual a la masa de los productos formados”.

=

(12 (2 16 )) 2((2 1 ) 16 )

16 64 44 36

80 80

(12g + (4x1g)) + 2 (2x16g)

CH +2O CO +2H O4 2 2 2

g x g x g g

g g g g

g g

24 átomos = 24 átomos

La ley de la composición constante o ley de las proporciones definidas o ley de Proust (1799):

“La cantidad relativa de un elemento en un compuesto particular es siempre la misma, sin importar de donde venga o como haya sido sintetizado”

Ejemplo. El agua pura, cualquiera que sea su origen, consiste de un 11% de H y un 89% de O en masa.

Implica que cada molécula de agua consta de dos átomos de

H y uno de O

Análogamente, cada molécula de amoniaco tiene 3 átomos de

H y uno de N

El cuarto postulado de la teóría de Dalton es una forma de enunciar la:

¿Cómo se determina la composición porcentual en masa?

El NaCl tiene una composición porcentual en masa

Porcentaje de mNa= masa del átomo Na x 100 = 22,98977 g x 100 = 39,3374 % masa de molécula NaCl 58,4425 g

Porcentaje de mCl= masa del átomo Cl x 100 = 35,4527 g x 100 = 60,6625 % masa de molécula NaCl 58,4425 g

¿Cuál es la relación en masa entre Na y Cl en el NaCl?

masa de Cl = 35,4527 = 1,5421masa de Na 22,98977

¿Cuántos g de NaCl se formaran si combino 15 g de Cl y 4 g de Na?

Sabemos que la relación entre las masas es 1,5421 entonces 4 g de Na x 1,5421 = 6,1684 g de Cl

4 g de Na + 6,1684 g de Cl = 10 g de NaCAunque haya mayor disponibilidad de un elemento, el compuesto siempre se forma en la misma proporción.

A partir de la teoría de Dalton se pudo deducir la ley de la proporciones múltiples

“Si dos elementos A y B se combinan par formar más de un compuesto, las masas de B que se pueden combinar con una dada masa de A lo hacen en proporción de números enteros pequeños”

Ejemplo: Oxígeno en

Monóxido de carbono

Dióxido de carbono

CO % masa oxigeno = 57,1 % = 1,33 % masa carbono 42,9 %

CO2 % masa oxigeno = 72,7 % = 2,66 % masa carbono 27,3 %

Es decir, % masa CO2 = 2,66 = 2 % masa CO 1,33

Así, los átomos de O en monóxido y en dioxido de C están

en la razón

1 : 2

Thomson (1898) postuló que el átomo está constituido por una esfera de carga eléctrica positiva en la cual están incrustadas partículas de carga eléctrica negativa (electrones) (como las pepas en una sandía)

Este modelo explicó la luminiscencia de un gas contenido en un tubo de descarga a baja presión, y sometido a una diferencia de potencial eléctrico de alto voltaje. Tubo de rayos catódicos.

Modelo de Thomson

Estructura Atómica. Electrones, Protones y Neutrones Rayos Catódicos y Electrones.

+Desviados por polo +

Se concluyó que los rayos catódicos eran partículas elementales con cargas eléctrica negativa, hoy llamadas electrones (e –).

Rayos catodicos

En 1897 estudiando los rayos catódicos, J.J. Thomson encontró que la relación carga/masa del ē era igual a 1,76x108 C/g (Coulombs por gramo).

Los rayos catódicos corresponden a un haz de electrones que se origina por la descarga eléctrica desde un electrodo negativo (cátodo) en un tubo al vacío.

IMAN

Por otra parte Curie y Bequerel descubrieron el fenómenode la radioactividad

Consistente en la emisión espontánea de tres tipos de rayos, llamados α, β y γ, por parte de sustancias radiactivas

Rutherford demostró que los rayos α consistían de

partículas

Con estas partículasrealizó un experimento crucial para comprobar la validez de modelo atómico de Thomson

Placas con carga eléctrica

Rutherford (1911). en su experimento, “bombardeó” con partículas α una lámina delgada de Au

- La mayoría de las partículas atravesaron la lámina en línea recta

- Solo un pequeño porcentaje “rebotó”

- Algunas se desviaron bastante de su trayectoria

Se observó que:

De acuerdo a éste el átomo en su mayor parte es “vacío”. Esto es,

- Con prácticamente toda su masa concentrada en un núcleo atómico de carga eléctrica positiva.

- Con los electrones de carga eléctrica negativa girando alrededor del núcleo en orbitas circulares, a distancias relativamente grandes

Además, Chadwick descubrió el neutrón (n) en el núcleo del atómo; una partícula sin

carga eléctrica

Modelo de Rutherford

Parecido a un sistema solar en miniatura

Visión Atómica ModernaLos átomos están constituidos por partículas subatómicas protones, neutrones y electrones.Los protones y neutrones residen en el núcleo.Los electrones son atraídos por los protones del núcleo debido a la fuerza que existe entre cargas opuestas.Los átomos son eléctricamente neutros

Las masas de las partículas son muy pequeña por lo que se crearon las unidades de masa atómica (uma = 1,66054x10-24 g)La dimensiones atómicas se miden en amstrong (Å). 1Å = 1x10-10 m. Los diámetros atómicos están entre 1 Å y 5 Å

Partícula Masa (g)

Carga (Coulombs)

Carga (Unitaria)

Electrón (e-) 9,1095x10-28 -1,6x10-19 - 1

Protón (p+) 1,673 x10-24 +1,6x10-19 +1

Neutrón (n) 1,675x10-24 0 0

Masa (uma)1,0073

1,0087

5,49x10-4

El diámetro de una moneda de Cu es 19 mm. El diámetro de un átomo de Cu es de 2,6 Å. ¿Cuantos átomos caben en una línea recta de lado a lado de la moneda?

El diámetro de un átomo de C es de 1,5 Å. (a) Exprese el diámetro en pm (b) ¿Cuantos átomos caben a lo ancho de una línea de lápiz de 0,10 mm de anchura?(a)diámetro de un atomo C =(1,5 Å)

(b)

# (19 )átomosCu mm

Diámetro

35

10

10 1 1# (0,10 ) 6,7 10

1 10 1,5

m A atomoCatomosC mm x atomosC

mm m A

310

1

m

mm 10

1

10

A

m

1

2,6

atomoCu

A77,3 10x atomosCu

(1,5 )A1010

1

m

A 12

1

10 pm

m150pm

Número atómico (Z) = Nº de protones que tiene un átomo en su núcleo.

Número másico o de masa (A) = Nº de protones más el

Nº de neutrones que posee un átomo en su núcleo.

Ejemplo, el átomo más abundante del litio (Li) en su núcleo posee 3 p+ y 4 n.

XAZ

En un átomo eléctricamente neutro:

Z = 3 y A = 7, entonces Li73

Para un elemento de símbolo X estosnúmeros se representan como

Por lo tanto, en el ejemplo el Nº de e- también es 3

Nº de protones = Nº de electrones

El número de protones y neutrones identifica al átomo de un elemento. Para estos se han definido los siguientes dos números

Todos los átomos de un mismo elemento tienen el mismo Nº de protones en su núcleo, pero el Nº de neutrones generalmente es distinto.

Atomos de un mismo elemento con igual Z pero A distinto.

Ejemplos:

Li7

3

H11 H (D)

21 H (T)

31

Li63

Concepto de isótopos

¿Cuántos protones, neutrones y electrones hay en los siguientes Átomos?

Símbolo

Protones 21 24

Neutrones 38 48

Electrones 36 2415 20 21

15

16 20

20 36

28

3115P

4020Ca

5921Ni

8436Kr

5224Cr

TABLA PERIODICA Muchos elementos poseen propiedades físicas y químicas muy similares entre sí. Por ejemplo los elementos:

- Litio (Li), sodio (Na) y potasio (K) rubidio (Rb) y cesio (Cs)

son metales blandos y muy reactivos. - Helio (He), neón (Ne), argón (Ar), kriptón (Kr), xenón ( Xe)

son gases que prácticamente no reaccionan

El estudio de los elementos (y sus compuestos) se facilita clasificándolos de acuerdo a la

ley periódica de Moseley

“Las propiedades físicas y químicas de los elementos varían con el aumento del números atómico y son función

periódica de la configuración electrónica ”.

Se refiere como los electrones se disponenen torno del núcleo

De acuerdo a la ley anterior los elementos se disponen en la TABLA PERIÓDICA O SISTEMA PERIÓDICO

P e r i o d os

G r

u p

o s

Metales alcalinos

Metales alcalinos terreos Calcógenos Halogenos

Gases nobles

Grupos especiales de elementos en la tabla periódica

Grupo 1AMetales alcalinos

Li, Litio

K, PotasioNa, Sodio

Rb, RubidioCs, Cesio

Grupo 2A Metales alcalinotérreos

Grupo 6A Calcógenos

Be, BerilioMg, MagnesioCa, Calcio

Fr, Francio

Sr, EstroncioBa, BarioRa, Radio

O, Oxígeno

S, Asufre

Se, SelenioTe Telurio

Po, PolonioGrupo 7A. Halógenos. Grupo 8A.Gases nobles

F, Flúor Cl, CloroBr, Bromo I, Yodo

He, HelioNe, Neón Ar, ArgónKr, KriptónXe, Xenón

Un Período corresponde a una fila en la tabla periódica.

Un Grupo es formado por los elementos de una columna de la tabla, estos elementos presentan propiedades físicas y químicas similares.

Elementos Metálicos, son elementos que poseen una alta conductividad eléctrica y térmica; exceptuando el Hg son todos sólidos a temperatura ambiente.

Elementos no-metales pueden ser sólidos o gaseosos a temperatura ambiente

Elementos metaloides son los elementos que tienen propiedades intermedias entre metales y no-metales, se ubican alrededor de la línea escalonada

Iones y compuestos iónicosEl núcleo de un átomo NO experimenta cambios en los procesos químicos ordinarios. Los átomos solo pueden ganar o perder electrones.Si a un átomo neutro le quitamos o agregamos electrones se genera una partículas cargada llamada ION.Un ion con carga positiva se denomina catión.

Átomo de Na Ion Na+ + e

Un ion con carga negativa se denomina anión.Átomo de Cl Ion Cl-

En general, átomos metálicos pierden ē y átomos no-metálicos captan ē.Las propiedades químicas difieren mucho entre los átomos y sus respectivos iones.

11 p+ 11 e- 11 p+ 10 e-Perdida de 1 e-

17 p+ 17 e- 17 p+ 18 e-Ganancia de 1 e-

Símbolo

Protones 47 33

Neutrones 60 69 42

Electrones 48

Carga Total

2+ 3-

COMPLETAR LA TABLA DE LOS SGTES IONES

24

28

21

3+ 1+

52 3+24Cr 130 -

53I 107 +47 Ag 119 +2

50Sn 75 -333As

53

77

54

-1

46

50

36

A qZ X

Número de masa

Número atómicoSímbolo Químico

FIN