Física y Química 3º Curso Educación Secundaria Obligatoria Curso académico 2016/2017 FÍSICA Y QUÍMICA. UNIDAD 3 (parte 1): LAS SUSTANCIAS QUÍMICAS

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Rubén Quiroga Alarcón
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1 Física y Química 3º Curso Educación Secundaria Obligatoria Curso académico 2016/ FÍSICA Y QUÍMICA UNIDAD 3 (parte 1): LAS SUSTANCIAS QUÍMICAS

2 Física y Química 3º Curso Educación Secundaria Obligatoria Curso académico 2016/ Clasificación de la materia 2. Los elementos químicos 3. El sistema periódico ÍNDICE DE CONTENIDOS 3.1. Consideraciones a tener en cuenta acerca del sistema periódico 4. Uniones entre átomos 4.1. El enlace químico 4.2. Moléculas y cristales 4.3. Fórmulas químicas 5. Masa atómica y masa molecular 5.1. Masa atómica 5.2. Masa molecular 6. Actividades de ampliación y repaso

3 3 1. CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA La materia Se puede separar con procedimientos físicos? No Sí Sustancia pura Mezcla Se pude descomponer en otras sustancias por procesos químicos? Es uniforme en todas sus partes? No Sí Sí No Elemento Compuesto Homogénea Heterogénea Tabla periódica: Au, Hg, N, etc. Unión de 2 ó más elementos: H 2 O, H 2 SO 4, etc. (disoluciones) No podemos diferenciar sus componentes: aire Podemos diferenciar a sus componentes: café "bombón", agua y aceite

4 4 1. CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA En el tema anterior hemos visto que la materia está formada por átomos, pero átomos de qué? Cualquier tipo de materia, aunque sea en cantidades muy pequeñas, está formada por la unión de miles de millones de átomos de elementos químicos. Por tanto, este tema lo vamos a dedicar al estudio de los elementos químicos y las sustancias que se generan cuando se unen átomos (ya sean del mismo elemento químico o de distintos elementos).

5 5 2. LOS ELEMENTOS QUÍMICOS - Un elemento químico es el conjunto de todos los átomos que tienen el mismo valor del número atómico, Z(mismo número de protones en su núcleo). - Hay elementos químicos naturales y otros artificiales. Nombre y símbolo de los elementos químicos Cadaelementoquímicotieneunnombreyunsímbolo queloidentifica. Elsímbolo,esunaabreviaturadeunaodosletras del nombre del elemento.si solo hay una letra, ésta va siempre en mayúscula. Si hay dos, la primera irá siempre en mayúscula y la segunda en minúscula. Es importante advertir que el símbolo no siempre coincide con las iniciales del nombre del elemento en español, pues en algunos casos, los símbolos proceden de la abreviatura del nombre del elemento en griego o latín (natrium = sodio = Na; kalium = potasio = K; sulphur = azufre = S, etc.). Así mismo, otros elementos llevan el nombre de algún científico (rutherfordio) o de lugares geográficos(polonio).

6 6 3. EL SISTEMA PERIÓDICO - A mediados del siglo XIX, el número de elementos químicos conocidos era tan elevado que los científicos tuvieron la necesidad de clasificarlos y ordenarlos. Surgió así, el Sistema Periódico(SP) de los elementos( la tabla periódica ). - A lo largo de la historia se han ido proponiendo (y descartando) diferentes criterios para la agrupación de los elementos en el SP. En el SP actual, los elementos aparecen ordenados en orden creciente (de menor a mayor) de su número atómico, Z(número de protones). -EnelSP,loselementosquímicossedistribuyenen: 18 columnas denominadas grupos o familias. Todos los elementos de un mismo grupo tienen elmismonúmerodeelectronesensucapadevalencia y, por tanto, presentan propiedades químicas similares. 7 filas denominadas períodos. Todos los elementos de un mismo período tienen el mismo número de capas electrónicas.

7 7 3. EL SISTEMA PERIÓDICO Grupos o familias 1 Del 13 al 18 2 Del 3 al columnas (grupos o familias). Todos los de un grupo tienen el mismo númerodee - ensucapadevalencia=propiedadesquímicassimilares.

8 8 3. EL SISTEMA PERIÓDICO Períodos filas (períodos). Todos los de un período tienen el mismo número de capas electrónicas.

9 9 3. EL SISTEMA PERIÓDICO Diagrama de Müller Li;Z=3 1s 2 2s 1 Página 57, actividad 10 Na;Z=11 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 F;Z=9 1s 2 2s 2 2p 5 s: 2 e - / p: 6 e - / d: 10 e - / f: 14 e - Na;Z=17 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5

10 3. EL SISTEMA PERIÓDICO 10

11 11 3. EL SISTEMA PERIÓDICO Metalesynometales 3.1. Consideraciones a tener en cuenta acerca del SP

12 12 3. EL SISTEMA PERIÓDICO Oligoelementos 3.1. Consideraciones a tener en cuenta acerca del SP Son aquellos que aunque están presentes en una proporción muy pequeña en nuestro cuerpo (0,05% en masa), desempeñan un papel fundamental. Su ausencia puede dar origen a enfermedades. Ej.: Fe, Zn, I, etc. También se denominan elementos esenciales. Página55,actividades2,3y4

13 13 4. UNIONES ENTRE ÁTOMOS - En la naturaleza, a excepción de los gases nobles, los átomos tienden a unirse formando compuestos. Porquéseunenlosátomos? Losátomosseunenparabuscarlamayorestabilidadquímica(8electronesensu capa de valencia). Es decir, los átomos se unen porque unidos son más estables. Porquénoseunenlosátomosdelosgasesnobles? Losátomosdelosgasesnobles(aexcepcióndelHe)noseunennientresí,nicon átomos de otros elementos, porque ya son estables, es decir, ya tienen 8 electrones ensucapadevalencia.

14 14 4. UNIONES ENTRE ÁTOMOS 4.1. El enlace químico Cómoseunenlosátomos? Los átomos se unen mediante enlaces químicos. Se llama enlace químico a la fuerzadeatracciónquemantiene unidosadosomásátomos. Dependiendo del tipo de átomos que se unan, distinguimos tres tipos de enlaces químicos: iónico, covalente y metálico. Enlace iónico: se produce cuando se une un átomo de un elemento metálico (el cual pierde electrones, con lo que pasa a ser un ión positivo, catión) con un átomo de un elemento no metálico (el cual gana electrones, convirtiéndose en un ión negativo o anión). Enlace covalente: se produce cuando se unen dos átomos de elementos no metálicos (iguales o diferentes). Enlace metálico: se produce cuando se unen dos átomos de elementos metálicos(iguales o diferentes).

15 15 4. UNIONES ENTRE ÁTOMOS 4.2. Moléculas y cristales - Hemos visto que los gases nobles son las únicas sustancias que se presentan como átomos aislados en la naturaleza. El resto de las sustancias son el resultado de la unión de átomos, bien del mismo elemento químico o de distintos elementos. Dichas uniones pueden dar lugar a moléculas o cristales. Moléculas Una molécula es una agrupación de un número determinado de átomos, del mismo o de diferentes elementos químicos, normalmente no metales.

16 16 4. UNIONES ENTRE ÁTOMOS 4.2. Moléculas y cristales Cristales/redes cristalinas Una red cristalina es una estructura ordenada en el espacio de unidades elementales de sustancias que se repiten de forma periódica. En función de la unidad elemental que forme el cristal, podemos tener cristales iónicos, metálicos o covalentes.

17 17 4. UNIONES ENTRE ÁTOMOS 4.3. Fórmulas químicas - La unión entre átomos, ya sea del mismo elemento o de distintos elementos, se expresa(se escribe) mediante fórmulas químicas. - Una fórmula química aporta información sobre qué elementos se han unido y cuántos átomos de cada elemento hay.

18 18 5. MASA ATÓMICA Y MASA MOLECULAR 5.1. Masa atómica - La masa de los átomosesdemasiadopequeña, por lo quenoresulta operativo expresarlaenunidades habituales (comopuedeserelgoelkg). -Porello,seutilizalaunidaddemasaatómica (uma,u): 1 u = 1, kg = 1, g -Lamasaatómicadecadaelementovieneestablecidaenlatablaperiódica,yesun datoquesefacilitaenelexamen.

19 19 5. MASA ATÓMICA Y MASA MOLECULAR 5.2. Masa molecular -Lamasamoleculareslamasadelamolécula (unión de átomos). Por tanto, para calcularla sumamos las masas atómicas de los distintos átomos que forman la molécula, multiplicando por el número de átomos que haya de cada elemento. Datos: -mac 12u -mao 16u -man 14u Página63,actividades25,26y27

20 20 6. ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN Y REPASO Página68,actividades1,2,3,4,6,8,9y12 Página69,actividades17,18,20y22 Página70,actividades27y31 Página71,actividades37y38

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