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Leyes químicas
Átomos, elementos químicos y
moléculas
Medida atómica y molecular
Fórmula empírica y fórmula
molecular
U6 |Leyes químicas
Leyes ponderales:
- Ley de Lavoisier
- Ley de Proust
Teoría atómica de Dalton
Ley volumétrica de las reacciones químicas
Teoría de Avogadro
U6 |Leyes ponderales de las reacciones químicas
Ley de la conservación de la masa o ley de Lavoisier
En toda reacción química la masa total de las sustancias que reaccionan es
igual a la masa total de las sustancias que se obtienen.
Ley de las proporciones definidas o ley de Proust
Un compuesto determinado tiene siempre la misma
independientemente de su origen o manera de preparación.
composición,
U6 |Teoría atómica de Dalton
1. Cada elemento químico se compone de átomos que son partículas materiales
separadas, indestructibles e indivisibles. En las reacciones químicas, los átomos
permanecen inalterables.
2. Los átomos de un mismo elemento son iguales en sus propiedades y poseen
todos la misma masa.
3. Los átomos de los diferentes elementos tienen diferente masa y propiedades.
4. Los compuestos se forman por la unión de los átomos de los elementos
correspondientes en una relación numérica sencilla.
5. La reunión de átomos de un mismo elemento forma una partícula mínima del
compuesto. Todas las partículas mínimas del compuesto son iguales entre sí y
tienen la misma masa.
Primer
intento
razonable
de
representación de los átomos, se debe a
John Dalton.
U6 |Ley volumétrica de las reacciones químicas
Los volúmenes de los gases que intervienen en una reacción química están
en una relación de números enteros sencillos.
Los volúmenes de hidrógeno, oxígeno y vapor de agua están en relación
2:1:2.
Los volúmenes de oxígeno, nitrógeno y óxido de nitrógeno están en relación 1:1:2
U6 |Teoría de Avogadro
Volúmenes iguales de todos los gases, medidos en las mismas condiciones
de presión y temperatura, contienen el mismo número de moléculas.
Amedeo Avogadro (1776-1856) fue profesor de
física en la universidad de Turín. Su teoría
atómicomolecular sigue vigente, pero el no la llegó a
ver reconocida.
U6 |Átomos, elementos químicos y moléculas
Átomos
Elementos químicos
Isótopos
Iones
Moléculas
Compuestos moleculares e
iónicos
U6 |Átomos
Un átomos está constituido por un núcleo, que ocupa la parte central del
átomos, formado por protones y neutrones y por una envoltura de
electrones.
Carga eléctrica
Masa
1,6 x 10-19 C
1,672 x 10-27 Kg
Neutrones (n)
0
1,674 x 10-27 Kg
Electrones (e-)
-1,6 x 10-19 C
9,11 x 10-31 Kg
Protones (p)
Estructura básica del átomo.
U6 |Elementos químicos
Número atómico: Número de protones que posee el núcleo de un
átomo.
Elemento químico: Sustancia pura que está formada por átomos
que tienen el mismo número atómico.
Lingotes de aluminio (Al)
Tubos de cobre (Cu)
Punto de fusión: 660 °C .
Densidad: 2,7 g/cm3 .
Color: gris.
Todos los átomos de aluminio tienen 13 protones en el
núcleo.
El número atómico del aluminio es Z = 13.
Punto de fusión: 1 083 °C.
Densidad a 20 °C: 8,95 g/cm3.
Color: rojizo.
Todos los átomos de cobre tienen 29 protones en el
núcleo.
El número atómico del cobre es Z = 29.
U6 |Isótopos
Número másico: Número de protones más el de neutrones del núcleo de un
átomo.
Isótopos: Átomos de un mismo elemento que tienen diferente número másico,
es decir, tienen diferente número de neutrones.
Además de los isótopos naturales, se obtienen
isótopos artificiales en los aceleradores de
partículas.
U6 |Iones
Ión: Átomos que ha perdido o ganado electrones, convirtiéndose en un
átomo del mismo elemento, cargado eléctricamente.
Catión: Ión con carga eléctrica positiva.
Anión: Ión con carga eléctrica negativa.
John Dalton (1766-1844)
Fundador de la teoriía atómica
U6 |Moléculas
Molécula: Unión de dos o más átomos.
Modelo molecular del diflúor.
Modelo molecular del dibromo.
Modelo molecular del diyodo.
U6 |Compuestos moleculares y compuestos iónicos
Compuesto molecular
Compuesto químico en el que los átomos unidos para formar la molécula son
de diferentes elementos.
Compuesto iónico
Compuestos constituidos por iones negativos y positivos, formando un
conjunto eléctricamente neutro.
Modelo de la molécula de propano. Cada
molécula está formada por tres átomos de
carbono y ocho átomos de hidrógeno.
Cristal de cloruro de sodio, por cada
ión cloruro, Cl -, hay un ión sodio,
Na+.
U6 |Medida atómica y molecular
Masa: - De los átomos
- Isotópica
- Atómica relativa de un
elemento
- Molecular relativa
Mol
U6 |Masa de los átomos
Las masas de los átomos se comparan con la masa de un átomo, al que
denominaremos átomo patrón.
La unidad de masa atómica (u.m.a.) es la doceava parte de la masa de un
átomo de carbono-12.
U6 |Masa atómica relativa de un isótopo
Masa isotópica: Cociente entre la masa de un átomo de un isótopoo
determinada y la doceava parte de la masa de un átomo de carbono-12.
El elemento cobre, de número atómico 29, está formado por la mezcla de dos
isótopos.
U6 |Masa atómica relativa de un elemento (peso atómico)
Se define la masa atómica relativa de un elemento como el cociente entre la
masa media de un átomo del elemento y la doceava parte de la masa de un
átomo de carbono-12.
U6 |Masa molecular relativa (peso molecular)
Se define la masa molecular relativa como el cociente entre la masa de una
molécula y la doceava parte de la masa de un átomo de carbono-12.
La masa molecular del metano, CH4, será igual a la suma de
una vez la masa atómica del carbono y cuatro vecces la masa
atómica del hidrógeno: 12 + 4 × 1 = 16.
Mr(CH4)=16
U6 |Mol
El mol es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas
entidades elementales como átomos hay en 0,012 kg de carbono-12.
Constante de Avogadro (NA)
1 mol = 6,02 × 1023 partículas
Masa molar (M): Masa de un mol de átomos, de moléculas, de iones, etc.
Un mol de átomos de magnesio tiene una masa de 24,3 g y contiene 6,02 ×
1023 átomos.
Un mol de átomos de estaño tiene una masa de 118,7 g y contiene 6,02 × 1023
átomos.
U6 |Fórmula empírica y fórmula molecular
Fórmula molecular
La fórmula molecular de un compuesto se establece escribiendo, uno al lado del
otro, los símbolos de los elementos con subíndices que indican cuántos átomos
de cada elemento forman la molécula mencionada.
Fórmula empírica
La fórmula empírica nos indica la relación de proporcionalidad que hay entre los
átomos que forman el compuesto.
Fórmula molecular
Fórmula empírica
Peróxido de hidrógeno
H2O2
HO
Etanol
C2H6O
C2H6O
Etano
C2H6
CH3