Atomos, Moleculas, y Iones

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Ángeles Ojeda Rivas
hace 6 años
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1 Atomos, Moleculas, y Iones

2 La teoría atómica de la materia John Dalton: Cada elemento esta compuesto por átomos. Todos los átomos de un elemento son iguales. En las reacciones químicas los átomos no sufren cambios. Los compuestos se forman cuando los átomos de más de un elemento se combinan. Ley de Dalton o de las proporciones múltiples: Cuando dos elementos forman diferentes compuestos, la relación de masas de esos elementos en uno de los compuestos esta relacionada mediante un numero entero sencillo con el otro.

3 El descubrimiento de la estructura atómica mica. Los antiguos griegos fueron los primeros en postular que la materia esta constituída de partículaqs indivisibles. Mas tarde, los científicos afirmaron que la materia estaba constituída de entidades cargadas Rayos catódicos y Electrones Un tubo de rayos catódicos es un tubo resistente al vacío con un electrodo en cada extremo. Un elevado voltaje se aplica a traves de los electrodos.

4 El voltaje origina partículas negativas que van desde el electrodo negativo al positivo. El paso de los electrones puede ser alterado por la presencia de un campo magnético. Consideremos un rayo catódico que atraviesa el electrodo positivo por un orificio pequeño. Si ellos interactúan con un campo magnético perpendicular a un campo eléctrico aplicado, los rayos catódicos pueden son desviados en distintos grados.

5 El grado de desviación de los rayos catódicos depende del campo eléctrico y magnético aplicado. Además depende de la relación carga masa del electron. En1897, Thomson determinó la relación carga masa de un electrón siendo ella C/g.

6 Rayos catódicos y electrones

7 Considerando el siguiente experimento : Gotitas de aceite son pulverizadas sobre una placa metálica positiva conteniendo un pequeño orificio. Las gotas de aceite caen por el orificio y adquieren carga negativa. La fuerza de gravedad hacen caer las gotas. Un campo eléctrico aplicado las hacen subir. Cuando una gota esta balanceada, el peso de la gota es igual a la fuerza electrostática de atracción entre la gota y la placa positiva.

8 Experimento de Millikan Cathode Rays and Electrons

9 Usando este experimento, Millikan determinó la carga de un electrón C. Conociendo la relación carga masa, C/g, Millikan calculó la masa del electron: g.

10 Radioactividad Si se considera lo siguiente: Una substancia radiactiva es ubicada en un bloque de plomo que contiene un orificio tal, que la radiación escapa por él. La radiación atraviesa dos placas cargadas y es detectada. Tres rayos son obsewrvados: Un rayo desviado hacia la placa positiva, Un rayo que no es afectado por el campo eléctrico, Un rayo en dirección a la placa negativa.

11 Experimento sobre radioactividad

12 Una alta desviación hacia la placa positiva corresponde a radiación negativa y de baja masa. Es la radiación β (electrones). El rayo no desviado corresponde a radiación neutra, denominada radiación γ. La pequeña deflección hacia la placa negativa corresponde a radiación positiva y de elevada masa. Se denomina radiación α.

13 El núcleo atómico De lo observado en la radiación se concluye que el átomo posee entidades neutras, positivas y negativas. Thomson asumió que aquellas especies cargadas se encontraban en una esfera.

14 Rutherford experimentó con: Una fuente de partículas α-particles ubicada en la salida de un detector circular. Las partículas α fueron disparadas sobre una fina lámina de oro. La mayor parte de las partículas alfa siguieron líneas recta sin desviarse. Algunas fueron desviadas en un elevado ángulo. Si el modelo de atomo de Thomson era correcto entonces el resultado del experimento de Rutherford resultaría imposible.

16 De acuerdo a la mayor cantidad de particulas alfa que atraviesan sin desviarse la lámina de oro, la mayoría de los átomos deben trener baja masa de carga difusa negativa (el electrón). El pequeño número de partículas alfa desviado se debe a la interacción del centro del núcleo que contiene partículas positivas.

17 Rutherford modicó el modelo de Thomson: asumió que el átomo es es esférico con la carga positiva localizada en el centro, con una difusa carga negativa alrededor de él.

18 Visión moderna de la estructura atómica El átomo posee de entidades positivas, nergativas y neutras.(protones, electrones y neutrones). Protones y neutrones estan en el núcleo, el cual es pequeño. La masa del átomo se concentra en el núcleo. En el núcleo pueden existir diferentes cantidades de protones para un mismo número de electrones. Son los ISOTOPOS. Los electrones están localizados fuera del núcleo. La mayor volumen del átomo se debe a los electrones.

20 Isotopo, numero atómico y masa atómica. Numero atómico (Z) = numero de protones en el núcleo. Número másico (A) = Número total de nucleones en el núcleo ( protones y neutrones). Por convención para un elemento X, se escribe ZA X. Isotopos tienen igual Z pero diferente A.

21 Número másico-pesos atómicos La escala de masa atómica 1 H pesa x g y 16 O x g. Se define: masa de 12 C = exactamente 12 uma. Usando unidades de masa atómica (uma): 1 uma = x g 1 g = x uma 1.66 x gramos/u.m.a

22 Pesos atómicos Masas atómicas relativas: cantidad de masa de isótopos: Carbono natural C: % 12 C % 13 C. Cantidad de masa de Carbono: ( )(12 uma) + (0.0108)( ) = uma. Peso atómico (A) es también conocido como cantidad de masa atómica (atomic weight). Los pesos atómicos estan listados sobre la tabla periódica.

23 La tabla periódica dica. La tabla periódica ordena lo 114 elements de una forma muy significativa. Como consecuencia de esta organización, hay propiedades periódicas asociadas con la tabla periódica.

24 Tabla Periódica

25 Tabla Periódica Las columnas en la tabla peródica son llamadas grupos (numeradosa de 1A a 8A o 1 a 18). Las filas son llamadas periodos. Los metales son localizados a lado izquierdo de la tabla(la mayoría de los elementos son metales). Elementos con propiedades similares a ambos son llamados metaloides y estan localizados en la interfase de ambos.

26 Algunos grupos tienen nombres especiales. Esos nombres indican las similidades en los miembros del grupo: Grupo 1A: Metales alcalinos Grupo 2A: Metales alcalinos térreos Grupo 6A: Calcógenos. Grupo 7A: Halógenos Grupo 8A: Gases nobles.

27 Moleculas y Compuestos Moleculares Moleculas y fórmulas químicas. Las moléculas son unión de dos o más átomos enlazados. Cada molécula tiene una fórmula química. La fórmula química indica: Cuales átomos se encuentran en la molécula y su proporción. Compuestos formados de moléculas son compuestos moleculares. Moléculas que contienen dos átomos enlazados son llamadas moléculas diatómicas.

28 Moleculas y fórmulas químicas.

29 Formulas moleculares Fórmulas Moleculares y empíricas Entrega información sobre número y tipos de átomos en una molécula. Ejemplos: H 2 O, CO 2, CO, CH 4, H 2 O 2, O 2, O 3, ay C 2 H 4.

30 Fórmulas moleculares

31 Fórmulas empíricas. Informa sobre número relativo y tipos de átomos en una molécula. Es decir, da la relación mínima de átomos en una molécula. Ejemplos: H 2 O, CO 2, CO, CH 4, HO, CH 2.

32 Las moléculas son tridimensionales. Se suelen representare en dos dimensiones. La formula estructural da la conectividad entre atomos individuales de la molécula. Existen muchos modelos para representar una molécula.

33 Ejemplos de modelos de moléculas

34 Iones y Compuestos iónicos Cuando un átomo o una molécula pierde electrones se carga positivamente. Por ejemplo, cuando el Na pierde un electrón se transforma en Na +. Los iones cargados positivamente se denominan cationes.

35 Iones y compuestos iónicos Cuando un átomo o moléecula gana electrones se carga negativamente. Por ejemplo si el cl gana un electrópn llega a ser Cl. Los iones cargados negativamente se denominan aniones. Un atomo o molecula puede perder o ganar más de un electrón.

36 En general los átomos metálicos tienen tendencia a perder electrones y formar cationes; en cambio los no metales tienden a ganar electrones y formar aniones. Predicción de carga iónica. El número de electrones que pierde un átomo metálico esta relacionado con su posición en la tabla periódica

37 Predicción de carga

38 En la química generalmente se dala transferencia de electrones entre especies. Ejemplo: Para formar NaCl el sodio neutro, Na, debe perder un electron para llegar a ser un catión: Na +. El electrón no puede desaparecer sino que lo capta un átomo de cloro neutro,cl, el cual se transforma en un anión: Cl -. Los iones Na + y Cl - son atraídos para formar una red iónica cristalina..

39 Compuestos iónicos

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