El átomo y las sustancias químicas

Transcripción

1 El átomo y las sustancias químicas

2 Conceptos previos En la naturaleza existen cargas eléctricas Si tienen el mismo signo se repelen, sin embargo se atraen si tienen signo distinto.

3 Conceptos previos Las partículas que forman las sustancias no cambian al producirse un cambio de estado (TCM) Las sustancias simples son aquellas que están formadas por átomos de un mismo elemento químico. Los compuestos químicos están formados por diferentes elementos químicos.

4 Átomos La materia está formada por átomos. Esta idea aparece por primera vez con Demócrito en la Antigua Grecia.

5 Teoría atómica de Dalton Dalton retoma la idea de Demócrito a principios del siglo XIX. Su teoría se resume en 4 puntos

6 Teoría atómica de Dalton 1) La materia está formada por átomos, que son partículas indivisibles.

7 Teoría atómica de Dalton 2) Existen átomos diferentes, con diferentes propiedades, que corresponden a distintos elementos químicos.

8 Teoría atómica de Dalton 3) Si se unen átomos iguales tenemos una sustancia simple o elemento, si se unen átomos distintos obtenemos compuestos.

9 Teoría atómica de Dalton 4) Cuando tiene lugar un cambio químico los átomos que componen las sustancias se reordenan, dando lugar a sustancias nuevas.

10 Teoría atómica de Dalton La teoría atómica de Dalton permite explicar por qué las mezclas se pueden separar por métodos físicos. Separar una mezcla en sus componentes implica separar las sustancias que la componen, no los átomos que componen las sustancias. Por ejemplo: al separar agua y aceite estamos separando dos compuestos, pero no los átomos que componen el agua o el aceite. Para esto último sería necesario un cambio químico.

11 Teoría atómica de Dalton Esta teoría atómica puede explicar ciertos hechos, como la separación de mezclas en sus componentes. Sin embargo, no contempla la existencia de partículas subatómicas, como los electrones o los protones.

12 Características de los átomos Según la teoría atómica la materia es discontinua, ya que está formada por átomos. Entre los átomos existe vacío, pero no lo percibimos debido a que el tamaño de los tomos es ínfimo en comparación con la escala de un humano.

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14 Características de los átomos En el átomo existen tres tipos de partículas: el protón, el neutrón y el electrón. Estas partículas se distribuyen en dos zonas: 1) Núcleo atómico. Es el centro del átomo y ocupa un volumen muy pequeño comparado con la totalidad del átomo. Está formado por neutrones y protones. 2) Corteza atómica. Es el espacio vacío que rodea el núcleo atómico y en el que podemos encontrar los electrones.

15 Características de los átomos

16 Características de los átomos La imagen del átomo de la diapositiva anterior muestra un modelo que nos servirá este curso como una primera aproximación. En un modelo más actual la imagen del átomo es así:

17 Características de los átomos Características de las partículas subatómicas Las masas del neutrón y el protón son muy parecidas. Las cargas de electrones y protones son iguales en valor absoluto, pero de signo contrario.

18 Características de los átomos Un átomo es eléctricamente neutro si tiene el mismo número de protones y electrones

19 Elementos químicos Número atómico (Z): es el número de protones que tiene un átomo. Los átomos de un mismo elemento químico se caracterizan por tener el mismo Z. Número másico (A): es la suma de los protones y neutrones de un átomo. A=Z+N. Teniendo en cuenta que la masa del electrón es mucho menor que la del protón o el neutrón, A representa la masa del átomo.

20 Símbolos químicos Los símbolos químicos sirven para identificar a los elementos químicos. Siempre se escriben con la primera letra en mayúscula y la siguiente (si procede) en minúscula. La mayoría de los nombres de los elementos químicos provienen del latín, del griego o de nombres de científicos.

21 Sistema periódico

22 Sistema periódico El sistema periódico tiene 7 filas o periodos y 18 grupos o columnas. Todos los elementos pertenecientes a un mismo grupo tienen propiedades químicas similares.

23 Sistema periódico En el sistema periódico diferenciamos 4 grandes grupos: 1) Metales 2) Semimetales 3) No metales 4) Gases nobles

24 Átomos e iones Mediante los valores de A y Z puede determinarse el número de protones, neutrones y electrones en un átomo. Los átomos son eléctricamente neutros, es decir, tienen el mismo número de protones y electrones. Los iones son átomos que han ganado o perdido un determinado número de electrones. latest/build-an-atom_es.html

25 Átomos e iones Los iones son átomos que presentan una carga eléctrica distinta de cero (puede ser positiva o negativa). Si un átomo pierde o gana electrones se convierte en un ion.

26 El agua conduce la electricidad? Por qué al principio no se enciende la bombilla?

27 Formación de iones Cómo se forman los iones? Como ya se ha comentado los iones se forman cuando los átomos pierden o ganan electrones. Si un átomo pierde electrones se forma un ion positivo o catión. Si un átomo gana electrones se forma un ion negativo o anión.

28 Moléculas y cristales Las sustancias pueden presentarse en la naturaleza de diversas formas. Anteriormente hemos visto que las sustancias pueden ser simples o compuestas. Además de esta clasificación, las sustancias pueden presentarse como cristales o moléculas.

29 Moléculas Una molécula es una agrupación de un determinado número de átomos unidos entre sí. Generalmente son átomos de elementos no metálicos. shapes-basics/latest/molecule-shapes- basics_es.html

30 Cristales Los cristales son estructuras tridimensionales formadas por átomos o iones en la que todos ellos están unidos al resto, de modo que se observa un orden o patrón.

31 Cristales Los cristales iónicos están formados por iones.

32 Cristales Los cristales metálicos están formados por átomos de metales que comparten de forma colectiva electrones. Estos electrones se mueven libremente por la red.

33 Cristales Los cristales covalentes son la unión de átomos no metálicos que comparten electrones de forma individual. En este caso los electrones no se mueven libremente por la red.

34 Fórmulas químicas Una fórmula química expresa la composición cualitativa y cuantitativa que tiene una sustancia pura dada por medio de símbolos químicos y subíndices numéricos.

35 Fórmulas químicas La fórmula química de una sustancia iónica:

36 Podemos ver los átomos? Mediante un microscopio óptico no pueden observarse átomos, ya que su resolución es del orden de 0,001 mm, lo que permite observar organismos unicelulares (ver tabla de tamaños al principio de la unidad). Para iluminar la imagen se usa luz visible.

37 Podemos ver los átomos? Con un microscopio electrónico pueden observarse las estructuras que componen la célula, grandes moléculas o átomos pesados. En este caso se utiliza una corriente de electrones para visualizar la muestra y después tratar la señal recibida para convertirla en una imagen.

38 Podemos ver los átomos? El microscopio que permitir observar la escala atómica es el microscopio de efecto túnel. La imagen se obtiene por pequeños cambios en la corriente existente entre la punta del microscopio y la muestra observada.