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Química Conceptos básicos de la materia y modelos atómicos No olvidar El texto de la diapositiva está en las guías que tu profesor(a) ha entregado Objetivo de la clase Comprender los aspectos básicos de la ciencia y diferenciar los modelos atómicos desarrollando un cuadro comparativo al final de la clase. Química “Ciencia que estudia la composición, estructura y propiedades de la materia” Materia “Aquello que ocupa un lugar en el espacio, posee cierta cantidad de energía, y está sujeto a cambios en el tiempo y a interacciones con aparatos de medida” ¿Conoces algunos aparatos de medida? menciónalos Materia La materia la podemos encontrar en distintos estados: Materia Según John Dalton toda la materia esta compuesta por átomos Modelos atómicos representación abstracta, conceptual, gráfica o visual John Dalton 1766-1844 10 postulados de la química John Dalton Postulados Los elementos están formados por partículas muy pequeñas llamadas átomos. Todos los átomos de un mismo elemento son idénticos. Los átomos de distintos elementos son diferentes. John Dalton Los compuestos están formados por átomos de más de un elemento. En un compuesto, la relación del número de átomos es un número entero o una fracción sencilla. Una reacción química implica solo la separación, combinación o reordenamiento de los átomos; nunca supone la creación o destrucción de los mismos. Joseph Thomson 1856-1940 Modelo “budín de pasas” Premio nobel de física en 1906 Joseph Thomson ¿Dónde se utilizamos los rayos catódicos? Propuso el primer modelo atómico con partículas subatómicas. Utilizó el experimento con rayos catódicos desviados por el polo positivo con el cuál concluyó que el átomo era mayormente positivo. Joseph Thomson y el “budín de pasas” En su modelo los átomos están formados por una esfera uniforme cargada positivamente, en la cual se encuentran incrustados los electrones, de carga negativa. • Descubrió el electrón. • Midió la relación carga/masa del electrón. Ernest Rutherford 1871-1937 Modelo “planetario” Premio nobel de química en 1908 Ernest Rutherford propuso el modelo nuclear del átomo. “Modelo Planetario” En su modelo la mayor parte de la masa del átomo y toda su carga positiva, se concentra en una región muy pequeña a la que llamó núcleo. Los electrones están moviéndose constantemente alrededor del núcleo. La mayor parte del átomo es espacio vacío. Niels Bohr 1885-1962 Modelo “estacionario” Premio nobel de física 1922 Niels Bohr El electrón del átomo de hidrógeno gira alrededor del núcleo en órbitas circulares estacionarias. Los electrones solo pueden existir en ciertas órbitas discretas. Los electrones están restringidos a ciertos estados cuantizados. Modelo “estacionario” Un electrón al subir de una orbita o “estación” de menos nivel a mayor nivel absorbe energía. Un electrón al bajar de una orbita o “estación” de mayor nivel a menor nivel libera energía en forma de fotón de luz. ¿A que modelo corresponde cada imagen? Rutherford (1911) Dalton (1803) Thomson (1904) Bohr (1913) Erwin Schrödinger 1887-1961 Modelo Mecano cuántico Premio nobel de física 1933 Modelo mecano cuántico La energía presente en los electrones los lleva a comportarse como ondas (comportamiento dual). Los electrones se mueven alrededor del núcleo en zonas de mayor probabilidad, llamadas orbitales. Plantea una ecuación de onda, la cual, conduce a una cuantificación de la energía que depende de ciertos números enteros, estos son los números cuánticos. Modelos atómicos Dalton Thomson Rutherford Postulados “budín de pasas” “Planetario” átomo Electrón Núcleo Bohr “Estacionario” Orbitas Trabajemos Desarrollen Año el siguiente cuadro comparativo 1808 Representación gráfica Nombre del modelo Científico que lo propuso Consiste en incorpora ------------- 1897 1911 1913 1933 Reflexionemos ¿Para que sirven los modelos científicos? ¿Qué ¿Qué estudia la química? fue fácil aprender hoy? Tipos de átomos Clase 2 Modelos atómicos Dalton Thomson Rutherford Postulados “budín de pasas” “Planetario” átomo Electrón Núcleo Bohr “Estacionario” Orbitas Objetivo de la clase Calcular las cantidades sub atómicas de distintos ejercicios y diferenciar los tipos de átomos según sus partículas sub atómicas. Modelo atómico Átomo Compuesto por Protón Neutrón Electrón carga: +1 carga: 0 carga: – 1 masa: 1 masa: 1 masa: 1/1840 Núcleo Nube electrónica Partículas sub-atómicas Partícul a Protón Neutrón Electrón Masa (g) 1,672622 x 10– 24 1,674927 x 10– 24 9,109383 x 10– 28 Masa (uma) Carga (C) Carga relativ a 1,007276 1,6022 x 10–19 +1 1 p+ 1,008665 0 0 1 no –1 1/1840 e– 0,0005485 –1,6022 x 10–19 Masa relativa Símbolo Núcleo atómico Número atómico (Z): • Número de protones del átomo. • Indica el elemento al que pertenece el átomo. A X Z Número másico (A): • Suma de protones neutrones del átomo. 1 Ǻ = 1 · 10–10 m y • Indica la masa del átomo. Ion negativo (Anión) • Ion con mayor número electrones que de protones. de e– > p+ • Denominados aniones. Átomo neutro • Átomo con número de electrones igual al de protones. e – = p+ Ion positivo (catión) • Ion con menor número electrones que de protones. e – < p+ • Denominados cationes. de Ejercitemos 24 12 2+ Protones 12 Neutrones 12 Electrones 10 Protones 35 Neutrones 44 Electrones 36 2 Protones 8 Neutrones 8 Electrones 10 Protones 22 Neutrones 26 Electrones Mg 79 35 16 8 Br O 48 22 Ti 22 Isotopos Son átomos que tienen el igual número atómico (Z) pero diferente número másico (A). Isobaros Son átomos con distintos núcleos atómicos con el igual número másico (A), pero diferente número atómico (Z). Isótonos Son átomos diferentes, tienen diferente número atómico (Z), también tienen diferente número másico (A), pero tienen igual número de neutrones. Isoeléctricos Son átomos con distintos núcleos atómicos con el igual cantidad de electrones (e-), pero diferente número atómico (Z) y tienen diferente número másico (A). 9F-1 , 10Ne , 11Na+1 , 12Mg+2 =10e- ISÓTONOS Igual número de neutrones (N) ISÓBAROS Igual número másico (A) ISÓTOPOS Igual número de protones (P) ISÓELECTRICO Igual número de electrones (e) Grupos o familias Los elementos que tienen similar configuración de la capa externa están en una misma columna, los cuales son 1H conocidos como electrones de valencia. Al igual que las familias tienen propiedades similares. 1s1 3Li 2s1 11Na 3s1 19K 4s1 37Rb 5s1 55Cs 6s1 87Fr 7s1 G R U P O S 1 8 PRESENTAN PROPIEDADES QUÍMICAS Y FÍSICAS SIMILARES Grupos Representativos Elementos representativos del grupo 1 y 2 s p -Grupo 1: metales alcalinos ns1 -Grupo 2: metales alcalinotérreos ns2 Elementos representativos del grupo 13 al 18 -Grupo -Grupo -Grupo -Grupo -Grupo -Grupo 13: 14: 15: 16: 17: 18: térreos ns2p1 carbonoides ns2p2 nitrogenoides ns2p3 calcógenos ns2p4 halógenos ns2p5 gases nobles ns2p6 (He:1s2) Grupos de Transición d Elementos de transición del grupo 3 al 12. las configuraciones varían desde (n-1)d1ns2 hasta (n-1)d10ns2 f Elementos de transición interna, lantánidos y actínidos. Periodos Los elementos que tienen idénticos niveles energéticos se encuentran en las mismas filas. 2 3Li 4Be 5B 2s1 2s2 2s22p 2s22p 2s22p 2s22p 2s22p 2s22p 1 6C 2 7N 3 8O 4 9F 5 10Ne 6 PERÍODOS (7) Practiquemos lo aprendido Desarrolla los ejercicios de la siguiente tabla D efine a)Número atómico b) Número másico c) Ion d) Grupo y periodo Reflexionemos ¿Qué ¿Cuáles significa el prefijo iso? son las partículas subatómicas ? ¿Qué fue fácil aprender hoy?
