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TEMA: ESTRUCTURA DE LA MATERIA
- METAL: Hierro
SIMPLE O ELEMENTO QUÍMICO
(Formada por una sola clase de
- NO METAL: Oxígeno
átomos)
SUSTANCIA PURA
(Una sustancia)
COMPUESTA O COMPUESTO
(Formada por varias clase de átomos)
SUSTANCIAS
HOMOGÉNEAS O DISOLUCIONES
(No se aprecian sus componentes)
MEZCLA
(Varias sustancias)
HETEROGÉNEAS
(Se aprecian sus componentes)
- INORGÁNICAS: Agua
- ORGÁNICAS: Glucosa
ESTRUCTURA
DE LA
MATERIA
LA MATERIA
PROTONES
formada por
se presenta en tres
PARTÍCULAS
SUBATÓMICAS
ESTADOS
NEUTRONES
que forman
ÁTOMOS
que se agrupan en
ELECTRONES
SÓLIDO
LÍQUIDO
propiedades
DILATACIÓN
CONTRACCIÓN
GASEOSO
propiedades
EXPANSIÓN
COMPRESIÓN
DIFUSIÓN
MOLÉCULAS
DILATACIÓN
CONTRACCIÓN
CARACTERÍSTICAS DE LA MATERIA




La materia es discontinua: es decir está formada por pequeñas partículas (átomos y moléculas) entre las
cuales existe vacío
Las partículas que forman la materia están en continuo movimiento: se mueven al azar y en todas las direcciones y a distintas velocidades
Las partículas que forman la materia se atraen unas a otras (fuerzas de cohesión)
La materia se puede presentar en tres estados (sólido, líquido o gaseoso), que dependen de la disposición
que adoptan las partículas, es decir, de lo unidas o agregadas que estén unas a otras. Por esta razón a los
cambios de estado también se les llama estados de agregación de la materia

ESTADOS FÍSICOS DE MATERIA O ESTADO DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA
SÓLIDO
LÍQUIDO
GASEOSO
* Sus moléculas se mantienen muy * Sus moléculas se mantienen en * Sus moléculas están muy separaunidas por fuerzas de cohesión fuer- contacto, pero su movilidad les per- das entre sí, moviéndose en todas las
tes y sólo poseen movimientos vibra- mite deslizarse, resbalar unas sobre direcciones, porque las fuerzas de
torio, por tanto:
otras, al disminuir las fuerzas de cohesión son muy pequeñas, por
* Tienen forma definida
cohesión por tanto:
tanto:
* Poseen volumen fijo
* No tienen forma definida
* No tienen forma definida
* No fluyen
* Poseen volumen fijo
* Poseen el volumen del recipiente
* Difícil de comprimir
* Fluyen a través de pequeños
que les contiene
* Se dilatan al aumentar la temorificios
* Fluyen a través de diminutos oriperatura ya que las partículas
* Difícil de comprimir
ficios
vibran más rápidamente.
* Al aumentar la temperatura se * Se comprimen con facilidad
* Ejercen presión sobre el fondo
dilatan
* Al aumentar la temperatura se
* Ejercen presión sobre el fondo,
dilatan
lateral y en el interior
* Baja densidad
* Ejercen presión en todas las direcciones
En algunos sólidos las partículas aparecen ordenadas formando figuras geométricas reciben en nombre de redes
cristalinas. Esta ordenación recibe el nombre de estructura cristalina y los cuerpos se llaman cristales (pirita, sal)
Los sólidos cuyas partículas no están ordenadas en redes cristalinas tienen una estructura vítrea o amorfa (vidrio,
plástico)
Estructura cristalina
Estructura vítrea o amorfa
ÁTOMOS Y MOLÉCULAS
ÁTOMO: Es la parte más pequeña de un cuerpo simple o elemento químico que puede intervenir en
una reacción química.
- Partículas con carga eléctrica positiva (+)
PROTONES
- Su masa aproximada = 1 uma (1/12 masa del C- 12)
ESTRUCTURA NÚCLEO
DEL
ÁTOMO
NEUTRONES
CORTEZA
- Partícula sin carga eléctrica
- Su masa equivale a la del protón = ( 1 uma)
ELECTRONES
- Partícula elemental con carga negativa (-)
- Sin masa
Los átomos en condiciones normales se encuentran en estado neutro, es decir, tienen el mismo número de protones que de electrones. En caso contrario se dice que están ionizados (electrizados).
De la constitución del átomo dependen: - EL NÚMERO ATÓMICO
- EL NÚMERO MÁSICO
NÚMERO ATÓMICO (Z): - Número de protones del núcleo
- Cada átomo posee un número atómico distinto de los demás.
NÚMERO MÁSICO (A): Número de protones + Número de neutrones
De donde podemos deducir que:
NÚMERO DE NEUTRONES (N): Número másico - Número atómico
El número atómico y el número másico se representan así:
NÚMERO MÁSICO
SÍMBOLO
NÚMERO ATÓMICO
Ej.:
27
Al
14
MASA ATÓMICA
Hemos visto que el átomo posee masa, contenida, fundamentalmente, en los protones y neutrones del núcleo.
La masa atómica puede ser:
MASA ATÓMICA ABSOLUTA: Es la suma de las masas de las partículas que forman el átomo (protones
y neutrones fundamentalmente). En la práctica no se emplea por ser muy pequeña.
MASA ATÓMICA RELATIVA: Es la masa de un átomo comparada con 1/12 parte de la masa del carbono-12.
Por tanto la unidad de masa atómica (uma) equivale a 1/12 parte de la masa del átomo de C-12.
Esta unidad de masa atómica (uma) equivale a la masa del átomo de hidrógeno o, también, a la masa de
un protón.
ÁTOMO GRAMO: Número de gramos de un elemento igual a su masa atómica relativa.
Equivale a la masa atómica expresada en gramos
ISÓTOPOS: Son átomos del mismo número atómico pero distinto número másico.
Por tanto los isótopos son átomos que tienen el mismo número de protones pero distinto número de
neutrones.
Los isótopos son átomos cuyos núcleos tienen diferente composición aunque idénticas propiedades
químicas.
ISÓTOPOS DEL HIDRÓGENO
+
+


+

PROTIO =
1
1
H
DEUTERIO =
2 =
TRITIO
H
1
3
1
H
MOLÉCULA: - Es la parte más pequeña de una sustancia que posee todas sus propiedades
- Está formada por átomos
- Los átomos se representan por símbolos y las moléculas por fórmulas.
Ej.: la molécula de ácido sulfúrico se representa por la fórmula H2SO4 (sus átomos son H, S, O).
MASA MOLECULAR: - Es la masa de la molécula.
- Se obtiene sumando las masas atómicas de los átomos que la forman.
- Se expresa en umas
Ej.: Halla la masa molecular del ácido sulfúrico (H 2SO4)
Masas atómicas: H = 1 ; S = 32 ; O = 16
La masa molecular será a la suma de las masas atómicas de los átomos que forman la moléula:
Hidrógeno: 1 · 2 = 2 umas
Azufre:
1 · 32 = 32 umas
Oxígeno: 4 · 16 = 64 umas
masa molecular del H2SO4 = 98 uma
MOLÉCULA GRAMO: - Es el número de gramos de una sustancia igual a su masa molecular.
- Equivale a la masa molecular expresada en gramos
Ej.: Hallar la masa molecular del ácido sulfúrico.
Como hemos visto la masa molecular del H2SO4 es de 98 u.
La molécula gramo de H2SO4 serán 98 gramos de ácido sulfúrico.
MOL: - Un mol de una sustancia es la cantidad de dicha sustancia que se obtiene al expresar en gramos el número que indica su masa atómica o molecular en uma.
Ej: La masa atómica del hierro es de 56 uma, por lo tanto un mol de hierro contiene 56 gr de dicho elemento.
La masa molecular del ácido sulfúrico es de 98 uma, un mol de ácido sulfúrico contiene 98 gramos de dicho
compuesto.
La masa atómica del carbono es 12 uma, por lo tanto un mol de carbono contiene 12 gr de carbono.
LEYES DE AVOGADRO
PRIMERA LEY: Un mol de cualquier sustancia contiene 6,023 · 10 23 átomos (si es un elemento) o moléculas (si es
un compuesto).
A esta cantidad se la conoce como número de Avogadro.
Ej.: Según esta ley un mol de:
- hierro (56 gramos de hierro) contiene 6,023 · 1023 átomos de hierro
- un mol de ácido sulfúrico (98 gramos de ácido sulfúrico) contienen 6,023 · 1023 moléculas de dicho ácido.
- un mol de carbono (12 gramos de carbono) contienen 6,023 · 1023 moléculas de carbono.
SEGUNDA LEY: Un mol de cualquier sustancia gaseosa que se encuentre en condiciones normales (presión de 1
atmósfera y temperatura de 0ºC) ocupa un volumen de 22,4 litros.
Ej.: Un mol de oxígeno (32 gr de dicho gas) ocupa en condiciones normales de presión y temperatura 22,4 l.
PROBLEMAS SOBRE LAS LEYES DE AVOGADRO
¿Cuántas moléculas hay en 24 cm3 de agua en condi- ¿Qué volumen ocupan 50 gr de dióxido de carbono en
ciones normales (c.n.)?
condiciones normales (c.n.)?
Datos
Datos:
Masa atómica del carbono
12 uma
Masa atómica del hidrógeno
1 uma
Masa atómica del oxígeno
16 uma
Masa atómica del oxígeno
16 uma
Planteamiento
Planteamiento
24 cm3 de agua = 24 gr
Masa molecular del dióxido de carbono (CO2)
- masa de 1 átomo de carbono = 12 uma
Masa molecular del agua (H2O)
- masa de 2 átomos de oxígeno = 32 uma
- masa de 2 átomos de hidrogeno = 2 uma
masa molecular del CO2 = 44 uma
- masa de 1 átomo de oxígeno =
16 uma
masa molecular del agua =
18 uma
Por tanto un mol de CO2 tiene una masa de 44 gr y,
según la segunda ley de Avogadro, ocupa en condicioPor tanto un mol de agua tiene una masa de 18 g y, nes normales (c.n.= 1 at de presión y 0ºC de temperasegún la primera ley de Avogadro, contiene en c.n. (1 tura) 22,4 l
at de presión y 0ºC de temperatura) 6,023 · 1023 moléculas.
Solución
Planteamos una regla de tres
Solución
44 g de dióxido de carbono
22,4 l
Planteamos una regla de tres
50 g de dióxido de carbono
x
18 g de agua
6,023 · 1023 moléculas
24 g de agua
x
moléculas
De todo esto se deduce que un átomo-gramo de cualquier elemento o una molécula-gramo de cualquier
sustancia contiene igual número de átomos o moléculas, respectivamente, siendo precisamente ese número el
factor NA. El valor de NA, determinado experimentalmente, es de 6,023 x 1023 y es lo que se conoce como número
de Avogadro:
NA = 6,023 x 10 23
Esto condujo al concepto con el que se han sustituido los términos ya antiguos de molécula-gramo y de
átomo-gramo: el mol.
Mol es la cantidad de materia que contiene el número de Avogadro, NA, de partículas unitarias o entidades fundamentales (ya sean éstas moléculas, átomos, iones, electrones, etc.).
También puede definirse como:
La masa de un mol de cualquier sustancia es el número de gramos de esa sustancia igual en valor a su masa molecular. A esta masa se la denomina Masa molar y se mide en g/mol.
Deben desecharse los conceptos de átomo-gramo y de molécula-gramo y sustituirlos por el de mol. Insistir en la
necesidad de considerar el actual concepto de mol como número de entidades fundamentales.
RELACION ENTRA LA UNIDAD DE MASA ATÓMICA Y EL GRAMO
Sabemos que: - 1 mol de cualquier sustancia en c.n. contiene 6,023 · 1023 átomos.
- la masa atómica del carbono son 12 uma
Ej.: 1 mol de carbono = 12 gr de carbono = 12 uma = 6,023 · 1023 átomos
Según la primera ley de Avogadro tenemos que:
12 gr de carbono = NA (6,023 · 1023) · 12 umas.
De esta equivalencia deducimos que:
PROBLEMAS TIPO
Paso de gramos a moles
Masa en gramos de un átomo de un elemento o de
¿Cuántos moles de aluminio (Al) hay en 135 g de la molécula de un compuesto
dicho metal?
¿Cuál es la masa, en gramos, de un átomo de plata
Si dividimos los 135 g por la masa de cada mol de (Ag)?
aluminio tendremos el número de moles de dicho En 1 mol de átomos de plata hay 6,023 · 1023 átomos
elemento
de plata (Ag)
Peso atómico del aluminio = 27
Peso atómico de la plata (Ag) = 108
Un mol de aluminio = 27 g
Por tanto:=
Masa en gramos de 1 átomo de plata =
¿Cuántos moles de butano (C4H10) hay en 100 g de Paso de moles a moléculas
dicho compuesto?
¿Cuántas moléculas de metano (CH4) hay en 10
Si dividimos los 100 g de butano por la masa de cada moles de dicho compuesto?
mol obtendremos el número de moles de butano.
Si multiplicamos el número de moles por las molécuPeso molecular del C4H10= 58
las que tiene cada mol obtendremos el número total
1 mol de butano = 58 gramos de C4H10
de moléculas.
Así pues: 10 moles · 6,023 ·1023 moléculas/mol =
6,023 · 1024 moléculas
Paso de gramos a moléculas
¿Cuántas moléculas de propano (C3H8) hay en 100 g de dicho gas?
Sabemos que en un mol de propano hay 6,023 · 1023moléculas.
Primero nos interesa calcular cuántos moles de propano hay en los 100 g para después calcular las moléculas.
Peso molecular del propano (C3H8) = 44
44 g de propano
=
1 mol
100 g de propano
=
x
Ahora calculamos las moléculas que hay en los 2,27 moles de propano
En 1 mol de propano hay 6,023 · 1023 moléculas
En 2, 27 moles habrá
x
ELEMENTOS QUÍMICOS
También llamados cuerpos simples. Son sustancias que no se pueden descomponer en otras más sencillas.
Se conocen más de un centenar y su nombre se debe a sus propiedades, origen, aspecto, descubridor, lugar de
yacimiento, …
CLASIFICACIÓN: - METALES: - Tienen brillo especial, metálico
- Buenos conductores del calor y de la electricidad
- Se comportan como electropositivos (ceden electrones)
- Sólidos, a temperatura ordinaria, excepto el Hg
- En la electrólisis forman iones positivos (cationes)
- Su molécula es, normalmente, monoatómica
- NO METALES: - No tienen brillo metálico
- Malos conductores del calor y la electricidad
- Se comportan como electronegativos (ganan electrones)
- En la electrólisis forman iones negativos (aniones)
- Su molécula es, normalmente, diatómica.
IONIZACIÓN DE LOS ÁTOMOS
Los átomos, en condiciones normales, son eléctricamente neutros, tienen el mismo número de protones en el
núcleo que de electrones en la corteza.
* Si a un átomo se le comunica energía suficiente, es posible que algún electrón de la capa más externa abandone
la corteza atómica, formándose un ión positivo (CATIÓN). Un catión es un átomo electrizado positivamente ya
que tiene más protones ( + ) que electrones ( - ).
Los elementos químicos que tienden a electrizarse positivamente son los METALES.
Ej.: El átomo de Na, en estado neutro, tiene 11 protones en el núcleo y 11 electrones en la corteza. Si pierde un
electrón se convierte en el ión Na+
Cuando un átomo pierde electrones se OXIDA.
* Otros átomos captan electrones del medio en que se encuentran, desprendiendo energía. Se originan entonces
iones negativos llamados (ANIONES). Un anión es un átomo electrizado negativamente ya que posee más electrones ( - ) que protones ( + ).
Los elementos químicos que tienden a electrizarse negativamente son los NO METALES.
Ej.: El átomo de Cl, en estado neutro, tiene 17 protones en el núcleo y 17 electrones en la corteza. Si capta un
electrón se convierte en el ión ClCuando un átomo gana electrones se REDUCE
DISTRIBUCIÓN DE LOS ELECTRONES EN LA CORTEZA (CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA)
CAPAS O NIVELES
Los electrones están distribuidos en capas o niveles de energía.
Estas capas o niveles se designan con los nombres:
K=1 ; L=2 ; M=3; N=4 ; O =5 ; P=6 ;Q=7
El número máximo de electrones que admite cada capa viene representado por la fórmula:
2n2 (n = n° de la capa)
La capa K ó 1 tendrá como máximo 2 · 12 = 2 electrones
La capa L ó 2 tendrá como máximo 2 · 22 = 8 electrones
La capa M ó 3 tendrá como máximo 2 · 32 = 18 electrones
La capa N ó 4 tendrá como máximo 2 · 42 = 32 electrones
………
SUBCAPAS O SUBNIVELES
Cada capa o nivel de energía tiene, a su vez, uno o varios subniveles designados con las letras: s, p, d, f
La subcapa o subnivel s = 2 e- como máximo
La subcapa o subnivel p = 6 e- como máximo
La subcapa o subnivel d = 10 e- como máximo
La subcapa o subnivel f = 14 e- como máximo
Sólo los subniveles s y p de la última capa interesan en Química ya que son los responsables de las combinaciones químicas entre los átomos y se les llama electrones de valencia y su número puede variar de 1 a 8
PROCEDIMIENTO PARA LA DISTRIBUCIÓN ELECTRÓNICA
K = 1
1s2
2 e- como máximo
L = 2
2s2
2p6
8 e- como máximo
M = 3
3s2
3p6
N = 4
4s2
4p6 4d10
O = 5
5s2
5p6 5d10
5f14
………………………………………..
P = 6
6s2
6p6 6d10
6f14
………………………………………..
Q= 7
7s2 7p6
3d10
18 e- como máximo
4f14
710
32 e- como máximo
7f14
Siguiendo la dirección de las flechas conseguiremos la configuración electrónica de la mayor parte de los elementos químicos
Ej.: Representar la configuración electrónica de los átomos de:
CLORO (17 e- )
TELURO ( 52 e- )
K = 1
1s2
L = 2
2s2
K = 1
2p6
L = 2
M = 3
3s2
3p5
3d10
N = 4
4s2
4p6 4d10
O = 5
5s2
5p6 5d10
P = 6
6s2
Q= 7
7s2 7p6
6p6 6d10
710
4f14
5f14
2s2
2p6
M = 3
3s2
3p6 3d10
N = 4
4s2
4p6 4d10
4f14
O = 5
5s2
5p4 5d10
5f14
6f14
P = 6
7f14
Q= 7
CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA DEL Cl
1s2
K = 2 e-
1s2
6s2
6p6 6d10
7s2 7p6
710
6f14
7f14
CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA DEL Te
1s2
K = 2 e-
2s2 2p6
L =
8 e-
2s2 2p6
L =
8 e-
3s2 3p5
M =
7 e-
3s2 3p6 3d10
M =
18 e -
4s2 4p6 4d10
N =
18 e -
5s2 5p4
O =
6e-
TOTAL:
52 e-
TOTAL: 17 e -
ELECTRONES DE VALENCIA
Número de electrones que hay en los subniveles s y p de la capa más externa de la corteza. Puede variar entre 1 y
8 electrones.
VALENCIA
- Número de átomos de un determinado elemento que pueden combinarse con los átomos de otro elemento.
Se determina tomando como referencia el átomo de hidrógeno.
- Número de electrones que un átomo puede ganar, perder o compartir.
En general: - si el átomo gana electrones tiene valencia negativa
- si el átomo cede electrones tiene valencia positiva.
ENLACE QUÍMICO
Es la unión entre átomos para formar molécula.
CLASES:
A).- IÓNICO: - Se realiza ganando o cediendo electrones en la última capa hasta adquirir estructura estable. (8
electrones en la última capa).
- Se da entre elementos muy electropositivos (que tienen tendencia a ceder electrones) y muy electronegativos
(que tienen tendencia a ganar electrones).
-Los átomos realizan las transferencias de electrones ganando o perdiendo el menor número de ellos.
EJEMPLOS DE ENLACES IÓNICOS
F = 17 eNa = 11 e-
Li = 3 e-
-
-
-
-
-
Li
-
-
-
-
NaCl
LiF
-
Cl = 17 e-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
F
-
-
-
-
Na
-
-
-
-
Cl
PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS IÓNICAS:
- A temperatura ambiente son sólidas y forman cristales
- Son, en general, solubles en agua
- Disueltas en agua o en estado líquido son buenas conductoras de la electricidad
- Tienen puntos de fusión y de ebullición altos.
B).- COVALENTE: - Los átomos comparten electrones en la última capa hasta adquirir estructura estable
- Se da entre átomos iguales o átomos de un número intermedio de electrones de valencia (3 - 4- 5)
H=1 e
EJEMPLOS DE ENLACES COVALENTES
H= 1 eO = 8 e-
-
-
-
H = 1 e-
N = 7 e-
-
-
-
H
-
-
-
H2O
H
H
H
-
H
H2
H
-
-
O
-
-
-
-
H
-
H
H
N
O
H
H
NH3
N
H
H
H
PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS COVALENTES:
- A temperatura ambiente suelen ser gaseosas o líquidas
- La mayoría no se disuelven en agua
- No son buenas conductoras del calor ni de la electricidad
- Su punto de fusión es bajo.
C) METÁLICO: - En los metales los núcleos de los átomos están muy próximos unos a otros y los
electrones
son compartidos por todos los núcleos. Los electrones se mueven de
unos átomos a otros formando una
especie de gas electrónico que permite la conducción eléctrica.
PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS METÁLICAS:
- Son, generalmente, sólidas y densas
- Buenas conductoras del calor y la electricidad.
- En general, son dúctiles y maleables.
SISTEMA PERIÓDICO DE ELEMENTOS
Los átomos no son todos iguales, se diferencian entre ellos por la constitución del núcleo y por el número de
electrones. Existen unos 105 átomos distintos.
EL SISTEMA PERIÓDICO
Actualmente los elementos se agrupan en una Tabla Periódica porque sus propiedades químicas se representan
de forma periódica.
La razón de esta semejanza entre los elementos está en el número y la disposición de los electrones de la última
capa. Aquellos que tienen igual número de electrones en su última capa (electrones de valencia) poseen propiedades químicas semejantes.
Para construir la tabla periódica se han seguido los siguientes criterios:
* Los elementos están ordenados según su número atómico ( n° de protones) creciente
Ordenados de esta manera se originan una serie de filas llamadas periodos y una serie de
columnas llamadas grupos o familias
* Los elementos de una misma columna (grupo o familia) tienen propiedades químicas
parecidas por tener el mismo número de electrones en su última capa (electrones de valencia).
Destacan los siguientes grupos o familias:
METALES: Alcalinos, alcalino-térreos, metales de transición, térreos, semimetales
NO METALES: Halógenos, anfígenos, nitrogenoideos, carbonoideos.
* Los elementos de una misma fila ( periodo ) tienen el mismo número de capas electrónicas
(K - L- M - N….)
Las “tierras raras” se han separado del resto porque si se incluyeran ordenados según su número atómico, se desplazarían los elementos que van a continuación y no se podrían estudiar por familias y periodos.
A la izquierda (grupos I y II) están colocados los elementos que tienen pocos electrones en su última capa y
tienden a perderlos (muy electropositivos). Son los metales.
A la derecha (grupo VIII) se sitúan los gases nobles. Tienen su última capa completa con ocho electrones (excepto el He que tiene dos) y por tanto son estables, es decir, no reaccionan con otros átomos.
A la derecha (grupos III, IV, V, VI y VII) se sitúan elementos con muchos electrones en la última capa. Por ello
tienden a captar los electrones que necesitan para completar los ocho y ser estables (electronegativos). Son los
no metales.
En el centro se sitúan los elementos de transición, que también tienen pocos electrones de valencia (uno o dos
en general). A este grupo pertenecen los metales más importantes. Pierden fácilmente los electrones de la última
capa.
TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS
FÓRMULAS QUÍMICAS
Los átomos se representan por símbolos.
Los átomos al unirse forman moléculas. Las moléculas se representan por fórmulas.
Toda sustancia química está representada por una fórmula.
La fórmula es una forma abreviada de representar las moléculas.
En una fórmula química se indica:
- los símbolos de los elementos que la constituyen
- el número de átomos de esos elementos (se expresan en subíndices)
Ej.: H2SO4 (ácido sulfúrico). Indica que intervienen: - los átomos de H - S - O
- el número de ellos ( 2 de H, 1 de S, 4 de O)
Según los elementos
- Monoatómicas: un solo átomo ( He, Ne, Ar, …)
a) de un elemento - Diatómicas: dos átomos ( H2, O2, N2, Cl2, …)
- Triatómicas: tres átomos ( O3)
- Tetraatómicas: cuatro átomos (P4)
b) de compuestos
- Binarios: dos elementos distintos ( H2O, CO2, …)
- Ternarios: tres elementos distintos ( H2SO4, …)
- Cuaternarios: cuatro elementos: Ca(HCO3)2
SÍMBOLOS Y VALENCIAS DE LOS PRINCIPALES ELEMENTOS
ELEMENTOS NO METÁLICOS
FAMILIA
NOMBRE
SÍMBOLO
VALENCIA CON
HIDRÓGENO- METALES
VALENCIA CON
OXÍGENO
-----------------
1
HIDRÓGENO
H
FLÚOR
F
1
-------
CLORO
Cl
1
1-3-5-7
BROMO
Br
1
1-3-5-7
YODO
I
1
1-3-5-7
OXÍGENO
O
2
--------
AZUFRE
S
2
2-4-6
SELENIO
Se
2
2-4-6
TELURO
Te
2
2-4-6
NITRÓGENO
N
3
1-3-5
FÓSFORO
P
3
1-3-5
ARSÉNICO
As
3
1-3-5
ANTIMONIO
Sb
3
1-3-5
CARBONO
C
4
2-4
SILICIO
Si
4
2-4
HALÓGENOS
ANFÍGENOS
NITROGENOIDEOS
CARBONOIDEOS
SÍMBOLOS Y VALENCIAS DE LOS PRINCIPALES ELEMENTOS
ELEMENTOS
FAMILIA
ALCALINOS
ALCALINO-TÉRREOS
TÉRREOS
METALES
NOMBRE
METÁLICOS
SÍMBOLO
VALENCIA
CON
HIDRÓGENO Y METALES
LITIO
Li
1
SODIO
Na
1
POTASIO
K
1
BERILIO
Be
2
MAGNESIO
Mg
2
CALCIO
Ca
2
ESTRONCIO
Sr
2
BARIO
Ba
2
RADIO
Ra
2
BORO
B
3
ALUMINIO
Al
3
PLATA
Ag
1
COBRE
Cu
1-2
MERCURIO
Hg
1-2
ORO
Au
1-3
ZINC
Zn
2
HIERRO
Fe
2-3
COBALTO
Co
2-3
NÍQUEL
Ni
2-3
CROMO
Cr
2-3
MANGANESO
Mn
2-3
PLATINO
Pt
2-4
IRIDIO
Ir
4
PLOMO
Pb
2-4
ESTAÑO
Sn
2-4
DE
TRANSICIÓN
SEMIMETALES
ACTIVIDADES TEMA: ESTRUCTURA DE LA MATERIA
1.- Copia en tu cuaderno y completa el siguiente cuadro:
MASA
SÓLIDO
LÍQUIDO
GASEOSO
FORMA
VOLUMEN
2.- La sal que se usa para cocinar adopta la forma del recipiente que lo contiene ¿se trata por tanto de un líquido?
Razona la respuesta
3.- ¿Qué propiedades tienen todos los estados en los que podemos encontrar la materia?¿Cuáles podemos decir
que son las propiedades generales que caracterizan la materia?
4.- ¿Qué sustancia, muy abundante en la naturaleza, se puede encontrar con mucha frecuencia en los tres estados?
5.- ¿Cómo está formada la materia, según la teoría cinético-molecular?
6.- Según esta teoría ¿sabrías explicar por qué los líquidos pueden fluir y los gases tienden a ocupar todo el volumen disponible?
7.- ¿Cuándo podemos decir que un sólido forma un cristal?
8.- ¿Es lo mismo estructura cristalina que vítrea?
9.- ¿Por qué los líquidos pueden adoptar la forma del recipiente que los contiene?
10.- ¿Qué crees que hay entre las partículas que constituyen los gases?
11.- ¿Por qué a los estados de la materia se les llama también estados de agregación de la materia?
12.- Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:
* las partículas de los sólidos no se mueven
* las fuerzas de unión entre las partículas de los gases son despreciables
* los gases son muy poco densos
* los líquidos se comprimen con facilidad
* si una sustancia se puede comprimir es un gas
13.- ¿Qué crees que ocurrirá con un gas si la temperatura bajase hasta 0 K?
14.- ¿Por qué no es conveniente dejar las ruedas de las bicis al sol durante el verano?
15.- Si calientas una lata vacía y luego la tapas, ¿qué les pasa a las paredes de dicha lata al enfriarse? ¿por qué ocurre esto?
16.- Cuando se calienta un neumático éste se calienta. ¿Cuál es la razón del calentamiento?. Elige la respuesta correcta:
a) el aire que se introduce tiene mayor temperatura que el del interior.
b) al aumentar la presión del gas en el interior aumentan los choques y, por tanto, la temperatura del
neumático
c) las moléculas del aire se calientan al pasar por un orificio estrecho
17.- Un gas, por ejemplo el butano, se puede licuar sin necesidad de enfriarlo, basta con comprimirlo suficientemente ¿por qué?
a) al comprimirlo su volumen disminuye y el gas, al no tener suficiente volumen, se licua
b) al disminuir el volumen las moléculas se encuentran más cerca y las fuerzas de cohesión empiezan a ser
importantes y como resultado el gas se licua
18.- Sabemos que los sólidos tienen forma y volumen constante, los líquidos tienen volumen constante y forma
variable y los gases tienen forma y volumen variables. ¿Tiene esto algo que ver con la estructura discontinua de
la materia?
19- Basándote en dicha teoría explica por qué olemos un perfume en una habitación
20.- Dibuja un átomo y pon nombres a sus partes
21.- Sabemos que el átomo es muy pequeño, su diámetro mide aproximadamente 10-8 cm. ¿Cuántos átomos necesitarías para hacer un collar de 10 cm?
22.- Completa cada frase con la palabra adecuada:
a) los átomos de un mismo elemento son:________________________________________________
b) los compuestos químicos están formados por átomos: ___________________________________
c) el protón tiene carga: ______________________________________________________________
d) la partícula subatómica sin carga se llama:_____________________________________________
e) la masa del protón equivale a: _______________________________________________________
f) la partícula subatómica sin masa es el: ________________________________________________
g) el neutrón tiene una masa equivalente a la del: _________________________________________
23.- Completa el siguiente cuadro:
NOMBRE DE LA PARTÍCULA
CARGA
MASA APROXIMADA
24.- Subraya en cada apartado la respuesta que creas correcta
a) Los átomos de un mismo elemento son
* iguales
* diferentes
* parecidos
b) los compuestos químicos están formados por átomos
* iguales
* diferentes
* parecidos
c) número atómico es el número de:
* protones de una átomo
* electrones de un átomo
* ambas respuestas son correctas
d) de los isótopos del hidrógeno el más masa tiene es el:
* protio
* deuterio
*tritio
25.- Completa las siguientes frases:
* Z representa el número _________________ e indica____________________________________
* A es el número ________________________ y representa________________________________
* N es el número ________________________ e indica ___________________________________
26.- ¿En qué se diferencian los átomos
6
12
C y
14
C?
6
¿Qué son estos átomos?¿Por qué?
27.- ¿Pueden existir dos átomos con distinto número atómico? ¿Y con diferente masa atómica?
28.- ¿Cuántos protones, neutrones y electrones tienen los siguientes átomos?
ÁTOMO
PROTONES
NEUTRONES
ELECTRONES
23
Na
11
137
Ba
56
56
Fe
26
197
79
Au
29.-Completa las palabras que faltan:
El símbolo del potasio es _____. Su número atómico es 19 y su número másico es 39. El núcleo del átomo de
potasio contiene _______ protones y ______ neutrones. Alrededor del núcleo se mueven____________________
El símbolo del ____________ de P. Su número atómico es ________ y su masa atómica es 31. El núcleo del
átomo de ____________ contiene 15 protrones y _______________________. Alrededor del núcleo se mueven
____________________________________________.
30.- Dos átomos tienen ambos 12 neutrones. El primero contiene 11 protones y 11 electrones. El segundo contiene
12 protones y 12 electrones. ¿Son isótopos? ¿Por qué?
31.- Completa el siguiente cuadro:
ELEMENTO
SÍMBOLO
Flúor
Z
A
N° de PROTONES
9
28
N° de NEUTRONES
N° de ELECTRONES
10
Si
14
Yodo
127
53
32.- Observa el cuadro y subraya las frases que consideres correctas
a) Los átomos A, B, C y D pertenecen al mismo elemento
b) El número atómico del elemento al que pertenece el átomo A es 7
c) Los átomos A y C pertenecen al mismo elemento
d) Los átomos A y C pertenecen a isótopos distintos del mismo elemento
e) Los átomos B y D pertenecen al mismo elemento pero a distintos isótopos
f) Los átomos A y C pertenecen al elemento carbono de símbolo C
g) El isótopo al que pertenece el átomo D se representa por 13N
ÁTOMO A B C
D
Z
6 7 6
7
N
7 7 6
6
33.- El Br de número atómico Z = 35 ¿Cómo tendrá distribuidos los electrones?
34.- ¿Cuáles son la masa y el número atómico del isótopo de un elemento cuyo núcleo contiene 79 protones y
118 neutrones? ¿De qué elemento se trata?
35.- Un átomo con número atómico 34 y otro con 35 ¿Pueden ser isótopos? Razona tu respuesta
36.- El Uranio (Z = 92) está formado por una mezcla de tres isótopos de números másicos 234, 235 y 238 ¿Qué número de partículas fundamentales tiene cada uno?
37.- Un elemento tiene 14 neutrones y su configuración electrónica es la siguiente:
* 2 e- en la primera capa
* 8 e- en la segunda capa
* 4 e- en la tercera capa
¿A qué elemento nos estamos refiriendo? ¿Cuál es su número atómico? ¿Cuál es su número másico?
38.- Representa la configuración electrónica del P (Z = 15) y del Mg (Z = 12)
39.- ¿Cuál de las siguientes configuraciones electrónicas sería la correcta para un átomo cuyo número atómico Z =
16
a) 2 - 4 - 5 - 6
b) 3 - 8 - 7
c) 2 - 8 - 6
d) 2 - 7 - 72
40.- El Co es el elemento número 27 y su masa atómica es 59 umas .
De las siguientes afirmaciones señala si son verdaderas o falsas y por qué
a) su núcleo tiene 27 eb) siempre hay 27 protones en el núcleo
c) su corteza siempre tiene 27 ed) cuando el núcleo tiene 26 protones es el isótopo 58Co
e) el isótopo 58Co tiene 31 neutrones en el núcleo
41.- Localiza el elemento Bario en la tabla periódica y responde a las siguientes cuestiones:
a) ¿Cuál es el símbolo, número atómico y número másico?
b) ¿Cuántos electrones de valencia tiene?
c) ¿Gana o pierde electrones al reaccionar? ¿Cuántos?
d) ¿Es un anión o un catión?
42.- El flúor (F) tiene 9 protones y 10 neutrones. Indica:
a) el número atómico
b) el número másico
c) el número de electrones
d) sus electrones de valencia
e) representa su configuración electrónica.
43.- Cuando se combina el Ca con el O se forma CaO (óxido de calcio). ¿Qué tipo de enlace se produce
entre
estos dos átomos? Represéntalo
44.- Representa los enlaces que originan las siguientes sustancias e indica de qué tipo es:
a) fluoruro de litio (F + Li)
d) amoníaco ( N + H)
b) cloruro de potasio (K + Cl)
e) gas nitrógeno ( N + N)
c) gas oxígeno (O + O)
Números atómicos: F = 9 ; Li = 3 ; K = 19 ; Cl= 17 ; O = 8 ; N= 7 ; H = 1
45.- Halla la masa molecular de las siguientes sustancias:
a) ácido carbónico = H2CO3
b) nitrato de plata = AgNO3
c) sulfato de cobre II = CuSO4
Masas atómicas: H = 1 ; C = 12 ; O = 16 ; Ag = 108 ; N = 14 ; Cu = 63´5 ; S = 32
46.- Halla el mol de cada una de las sustancias anteriores
47.- La fluorita es fluoruro de calcio (CaF2)
a) ¿Cuál es su peso molecular?
b) ¿Cuántos gramos son un mol de fluorita?
Masas atómicas: F = 19 ; Ca = 40
48.- ¿ Qué electrones del átomo son los que determinan su comportamiento y sus propiedades químicas?
49.- ¿Qué tienen en común los elementos de la Tabla Periódica que están colocados en la misma columna? ¿ Y los
que están en la misma fila?
50.- Observa la Tabla Periódica. Anota las características de los átomos del Ca y del Mg ¿Qué tienen en común? ¿En
qué se diferencian?
51.- ¿Que propiedades tienen los elementos metálicos?
52.- ¿Todos los átomos tienen el mismo radio atómico? Razona la respuesta.
53.- ¿Qué son compuestos químicos? Haz una relación de los más conocidos y usuales e indica de qué elementos
están formados.
54.- ¿Por qué podemos decir que los alcalinos y los halógenos son “complementarios”?
55.- A los gases nobles se les llama también inertes. ¿Por qué reciben este nombre?
56.- ¿Qué es un ion?. Escribe el tipo de iones que pueden formar los cinco primeros elementos de la Tabla Periódica.
57.- ¿Hay alguna posibilidad de combinación entre el litio y el potasio? ¿Y entre el berilio y el kripton? Razona las
respuestas
58.- Explica cómo se unen el cloro y el magnesio. Indica qué tipo de enlace se produce y escribe la fórmula resultante
59.- Escribe que tipos de enlace se produce entre los siguientes pares de elementos químicos y trata de escribir la
fórmula química resultante:
litio y bromo ; silicio y magnesio ; azufre y hierro ; potasio y yodo
60.- Escribe las propiedades fundamentales de los compuestos iónicos
61.- Escribe las propiedades fundamentales de los compuestos covalentes
62.- ¿A qué llamamos valencia química?
63.- Haz una clasificación de los compuestos químicos según el número de élementos químicos distintos que forman sus moléculas
64.- ¿Qué es una fórmula química?. Haz un esquema de sus clases e indica las diferencias entre ellas
65.- ¿Cuándo decimos que un átomo actúa con tres valencias positivas?
66.- El N2 suele actuar con tres valencias negativas ¿Qué significa esto?
67.- El O2, S, Se y Te actúan químicamente con dos valencias negativas ¿Cuántos electrones tienen en la última capa?
68.- Al formarse CaF2 (fluoruro de calcio) ¿Qué átomo se oxida?
69.- ¡Qué significan los guiones que enlazan los símbolos de los átomos entre sí?
70.- Escribe la fórmula desarrollada del butano C4H10
71.- Halla la masa molecular de las sustancias siguientes:
yeso cristalizado: CaSO4 · 5H2O
óxido de hierro II: FeO
sulfato de bario: BaSO4
ribosa (azúcar): C5H10O5
72.- Expresa en gramos: 4 · 1024 uma
73.- Expresa en uma: 3 · 1023 gr
74.- ¿Cuántos moles de átomos hay en 1024 moléculas de agua?
75.- ¿Cuántos átomos-gramo son 7 g de hidrógeno?
76.- ¿Cuántas moléculas gramo son 7 g de hidrógeno?
77.- Si bebes 100 g de agua:
⇒
¿cuántas moléculas de agua has bebido?
⇒
¿cuántos átomos de hidrógeno has ingerido?
⇒
¿cuántas moléculas gramos son los 100 g de agua?
78.- Si en una ferretería pidieras 6,023 · 1023 átomos de hierro ¿cuántos gramos de hierro debiera darte el dependiente? (masa atómica del hierro = 56 uma)
79.- ¿Dónde hay más átomos de oxígeno, en 2 moles de moléculas de oxígeno o en 2 moles de moléculas de agua?
80.- Un vaso contiene 200 cm3 de agua ¿qué volumen de oxígeno podría obtenerse a partir de esa cantidad de
agua?
81.- La fórmula del gas butano es C4H10 ¿cuántas moléculas hay en 30 g de ese gas? ¿qué volumen ocupa dicha masa?
82.- Para realizar la fotosíntesis una planta absorbe diariamente 15 l de dióxido de carbono ¿cuántas moléculas hay
en ese volumen? ¿cuál es la masa de los 5 l?
83.- Un frasco de laboratorio contiene 100 g de carbonato de sodio (Na2CO3). ¿cuántos moles de dicho compuesto
hay en el frasco?
84.- Una gota de agua tiene un volumen de 0,05 cm3 ¿cuántas moléculas de agua hay en la gota?
85.- ¿Cuántos gramos de amoniaco (NH3) hay en 100 moles de dicho compuesto?
86.- Tenemos 150 g de cloruro de potasio (KCl). Este compuesto es iónico y en él por cada ion Cl - hay un ión K+
¿Cuántos moles de iones Cl- y cuantos moles de iones K+ hay en los 150 g de KCl?
87.- ¿Cuántos átomos de platino hay en 1 g de dicho metal?
88.- Calcular:
a)
Cuántos moles de azufre (S) hay en 4 moles de ácido sulfúrico (H2SO4).
b)
Cuánto gramos de hidrógeno (H) hay en 1 mol de ácido sulfúrico (H 2SO4).
c)
Cuántos átomos de hidrógeno (H) hay en 1 mol de ácido sulfúrico (H 2SO4).