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Átomos, moléculas y Iones
Unidad 1.2
Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Química, R. Chang, Séptima Edición.
Teoría Atómica de Dalton (1808)
1. Los elementos están formados por partículas
extremadamente pequeñas llamadas átomos.
2. Todos los átomos de un mismo elemento son idénticos,
tienen igual tamaño, masa y propiedades químicas. Los
átomos de un elemento son diferentes de los átomos de
todos los demás elementos.
3. Los compuestos están formados por átomos de más de
un elemento. En cualquier compuesto, la relación del
número de átomos entre dos de los elementos presentes
siempre es un número entero o una fracción sencilla.
4. Una reacción química incluye sólo la separación,
combinación o reordenamiento de los átomos; nunca se
crean o se destruyen.
2.1
TEORÍA ATÓMICA DE
DALTÓN
Átomos del
elemento X
Átomos del
elemento Y
Compuesto formado
por los elementos X y Y
2.1
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Relación de oxígeno en CO y CO2
Monóxido de carbono
Dióxido de carbono
2
2.1
TEORÍA ATÓMICA DE
DALTÓN
Átomos del
elemento Y
Átomos del
elemento X
16 X
+
8Y
Compuesto formado
por los elementos X y Y
8 X2Y
2.1
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Tubo de rayos catódicos
Ánodo
Cátodo
Pantalla fluorescente
Alto voltaje
J.J. Thomson, determinó masa/carga del e(Premio Nobel de Física en 1906)
2.2
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Diagrama esquemático del experimento de Millikan
Placa cargada
Gotas de aceite
Atomizador
Determinó la masa del e(Premio Novel de Física en 1923)
Orificio
pequeño
Visor
del microscopio
Placa cargada
Gota de aceite
en observación
carga e- = -1.60 x 10-19 C
relación carga/masa del e- = -1.76 x 108 C/g
masa e- = 9.10 x 10-28 g
2.2
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Los tres tipos
de rayos emitidos
por elementos
radiactivos
Cámara de plomo
Sustancia radiactiva
(compuesto
de uranio)
(Uranium compound)
2.2
Modelo atómico de Thomson
La carga positiva está distribuida
de manera uniforme en toda la esfera
2.2
Diseño experimental de
Rutherford
(Premio Nobel en Química en 1908)
Lamina de oro
Emisor de
partículas 
Ranura
Pantalla de detección
 particle
velocity
~ 1.4
x 10
Velocidad
de las
partículas
 1.4
x1077m/s
m/s
5%speed
de la velocidad
(~5%
of light)de la luz
1. carga positiva de los átomos esta concentrada en el núcleo
2. protón (p) tiene carga opuesta (+) de la del electrón (-)
3. masa del p es 1840 x masa del e- (1.67 x 10-24 g)
2.2
Modelo del Átomo de
Rutherford
radio atómico ~ 100 pm = 1 x 10-10 m
radio del núcleo ~ 5 x 10-3 pm = 5 x 10-15 m
2.2
Experimento de Chadwick (1932)
Átomos H - 1 p; átomos He - 2 p
masa He/masa H debe ser = 2
masa He/masa H medida = 4
 + 9Be
1n
+ 12C + energía
neutron (n) es neutro (carga = 0)
n masa ~ p masa = 1.67 x 10-24 g
2.2
Partículas Subatómicas
Particula
Masa
(g)
Carga
(Coulombs)
Carga
(unitaria)
Electrón (e-) 9.1 x 10-28 -1.6 x 10-19
+
Protón (p )
1.67 x 10
-24
Neutrón (n) 1.67 x 10-24
+1.6 x 10
-19
0
-1
+1
0
masa p = masa n = 1840 x masa e2.2
número atómico (Z) = número de protones en el núcleo
número de masa (A) = # de protones + # de neutrones
= número atómico (Z) + número de neutrones
Isótopos átomos que tienen el mismo número atómico pero
diferente número de masa
Número de masa
Número atómico
1
1H
235
92
A
ZX
2
1H
U
Símbolo del elemento
(D)
238
92
3
1H
(T)
U
2.3
2.3
¿Es claro el concepto de isótopo?
¿Cuántos protones, neutrones y electrones tiene el 146
C?
6 protones, 8 (14 - 6) neutrones, 6 electrones
¿Cuántos protones, neutrones y electrones hay en 116
C?
6 protones, 5 (11 - 6) neutrones, 6 electrones
2.3
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Tabla periódica moderna
Gases nobles
Halógenos
Grupos
Metales alcalinotérreos
Metales alcalinos
Periodos
Metales
Metaloides
No metales
2.4
Una molécula es un agragado de, por lo menos, dos
átomos en un arreglo definido que se mantienen unidos
por medio de enlaces químicos
H2
H2O
NH3
CH4
Una molécula diatómica contiene sólo dos
átomos
H , N , O , Br , HCl, CO
2
2
2
2
Una molécula poliatómica contiene mas de dos
átomos
O , H O, NH , CH
3
2
3
4
2.5
Un ion es un átomo, o grupo de átomos, que tiene
una carga neta positiva o negativa.
catión – ion con carga neta positiva
Si un átomo neutro pierde uno o mas electrones
forma un catión.
Na
11 protones
11 electrones
Na+
11 protones
10 electrones
anión – ion con carga neta negativa
Si un átomo neutro gana uno o mas electrones
forma un anión.
Cl
17 protones
17 electrones
Cl-
17 protones
18 electrones
2.5
Un ion monoatómico contiene sólo un
átomo
Na+, Cl-, Ca2+, O2-, Al3+, N3Un ion poliatómico contiene mas de un átomo
OH-, CN-, NH4+, NO3Un alótropo es una de dos o mas formas
diferentes de un elemento
Cgrafito, Cdiamante,
O2,
O3
2.5
¿Es claro el concepto de iones?
+
27
3
¿Cuántos protones y electrones hay en 13 Al ?
13 protones, 10 (13 – 3) electrones
2- ?
Se
¿Cuántos protones y electrones hay en 78
34
34 protones, 36 (34 + 2) electrones
2.5
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Iones monoatómicos
2.5
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Fórmulas moleculares y estructurales
y modelos moleculares
Fórmula
molecular
Hidrógeno
Agua
Amoniaco
Metano
Fórmula
estructural
Modelo de
esferas y barras
Modelo
espacial
2.6
compuestos iónicos están formados de una
combinación de cationes y aniones
• la suma de las cargas de los cationesy aniones de una
fórmula debe ser igual a cero
El compuesto iónico de NaCl
2.6
Mundo Micro
átomos y moléculas
Mundo Macro
gramos
Masa atómica es la masa de un átomo en unidades de
masa atómica (uma)
Una unidad de masa atómica es una masa exactamente
igual a un doceavo de la masa de un átomo de 12C
Por definición:
1 átomo 12C “pesa” 12 uma
A partir de esta escala
1H
= 1.008 uma
16O
= 16.00 uma
3.1
Abundancia natural de Li
es:
7.42% 6Li (6.015 uma)
92.58% 7Li (7.016 uma)
Masa atómica promedio de litio es:
7.42 x 6.015 + 92.58 x 7.016
= 6.941 uma
100
3.1
Masa atómica promedio (6.941)
Docena = 12
Par = 2
El mol es la cantidad de una sustancia que
contiene tantas entidades elementales (átomos,
moléculas u otras partículas) como átomos hay
exactamente en 12.00 g de 12C
1 mol = NA = 6.0221367 x 1023
Número de Avogadro (NA)
3.2
huevos
zapatos
Masa molar es la masa de un mol canícas en gramos
átomos
1 mol átomos 12C = 6.022 x 1023 átomos = 12.00 g
1 átomo 12C = 12.00 uma
1 mol átomos 12C = 12.00 g 12C
1 mol átomos Li = 6.941 g of Li
Para cualquier elemento
masa atómica (uma) = masa molar (g)
3.2