Universidad Técnica Nacional

Transcripción

1 Universidad Técnica Nacional Química I-CB005 Unidad II Átomos Moléculas e Iones

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3 Teoría atómica de Dalton Postulados de la teoría atómica de Dalton: Los elementos están formados por partículas extremadamente pequeñas llamadas átomos Todos los átomos de un mismo elemento son idénticos, tienen igual tamaño, masa y propiedades químicas. Los compuestos esta formados por átomos de mas de un elemento. En cualquier compuesto, la relación del número de átomos entre dos de los elementos presentes siempre es un número entero o una fracción sencilla. Una reacción química implica solo la separación, combinación o reordenamiento de los átomos, nunca supone creación o destrucción de los mismos.

4 Teoría atómica de Dalton Cual es la importancia de las hipótesis sobre la naturaleza de la materia de la teoría atómica de Dalton?

5 Teoría atómica de Dalton Ley de proporciones definidas Muestras diferentes de un mismo compuesto siempre contienen los mismos elementos y en la misma proporción de masa. Ley de proporciones múltiples Si dos elementos pueden combinarse para formar más de un compuesto, la masa de uno de los elementos que se combina con una masa fija del otro mantiene una relación de números enteros pequeños Principio de conservación de masa La materia no se crea ni se destruye, únicamente se combina, se separa o reordena

6 Estructura del átomo Átomo: Unidad básica de un elemento que puede intervenir en una combinación química Electrones Neutrón Carga 0 Protones Neutrones Electrón Carga -1 Protón Carga +1

7 Estructura del átomo Masa y carga de las partículas subatómicas Las dimensiones del átomo se expresan en Amstrongs (A ) El diámetro de un átomo se encuentra entre 1A y 5A Los diámetros de los núcleos alrededor de los 1x10ˉ⁴A 1A = 1x10 10

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9 Número atómico y Número de masa Número atómico (Z) Número de masa (A) Número de protones en el núcleo del átomo de un elemento Número total de neutrones y protones presentes en el núcleo Número de masa A Z X Número atómico Número atómico Z = número de protones Número de masa A = número de protones + número neutrones Átomo Neutro Cuando el número de protones es igual al número de electrones

10 Número atómico y Número de masa Ejemplo: La siguiente especie X 3 a) 180 protones, 100 neutrones y 103 electrones. b) 80 protones, 100 neutrones y 100 electrones. c) 100 protones, 80 neutrones y 100 electrones. d) 100 protones, 80 neutrones y 97 electrones. e) 80 protones, 100 neutrones y 97 electrones.

11 Número atómico y Número de masa Ejemplo: El símbolo de un átomo que contiene 34 protones, 43 neutrones y 34 electrones es: 77 Tc 77 Se 43 Se 43 Tc 77 Ir

12 Número atómico y Número de masa Ejemplo: Determine la cantidad de protones y neutrones que tiene el vanadio 51:

13 Número atómico y Número de masa Isótopos Átomos del mismo elemento que tienen mismo número atómico pero diferente número de masa 12 6 C 13 6 C 14 6 C 98,9% 1,1% trazas 1 1 H 2 1 H 3 1 H Hidrógeno Deuterio Tritio Importancia?

14 Número atómico y Número de masa Masa atómica Promedio ponderado de la masa y abundancia de los isótopos naturales del elemento. Masa atómica = masa isótopo 1 % abundancia 1 + masa isótopo 2 % abundancia 2 + La masa atómica promedio se expresa en uma (Unidad de masa atómica) 1uma = 1, 66054x10 24 g

15 Número atómico y Número de masa Ejemplo: Isótopos de silicio 28 Si Si Si 92,62% abundancia 4,68% abundancia 3,09% abundancia Masa = 27,97693uma Masa = 28,97649uma Masa = 29,97377uma Masa atómica promedio = 27, , , , , , 0309 Masa atómica promedio = 28, 08uma

16 Número atómico y Número de masa Ejemplo: Un elemento tiene dos isótopos de masas 6,0151 uma y 7,0160 uma. Si la masa atómica promedio es 6,941 uma, los porcentajes de abundancia, respectivamente, son: a) 90,00 y 10,00 b) 92,51 y 7,493 c) 70,00 y 30,00 d) 30,00 y 70,00 e) 7,493 y 92,51

17 Número atómico y Número de masa Ejemplo: De los siguientes símbolos nucleares: X X X X Corresponden con isótopos: a) 1 y 2 b) 1, 2 y 4 c) 2 y 4 d) 2 y 3 e) 1 y 4

18 Tabla periódica Grupos o familias Períodos Elementos se acomodan de acuerdo a su número atómico Propiedades Químicas cambian a través de un período o un grupo?

19 Tabla periódica Grupo 2A Grupos o Familias Columnas de la tabla periódica Se relacionan con el número de electrones en el orbital electrónico más externo de su nube electrónica. Períodos Filas de la tabla periódica Se relacionan por el número de orbitales electrónicos de cada elemento. Periodo 4

20 Tabla periódica Nombres de los grupos o familias principales de la tabla periódica: GRUPO NOMBRE ELEMENTOS 1A Alcalinos Li, Na, K, Rb, Cs, Fr 2A Alcalinotérreos Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra 3A Térreos B, Al, Ga, In, Tl 4A Familia del carbono ó Carbonoideos C, Si, Ge, Sn, Pb 5A Familia del nitrógeno ó Nitrogenoideos N, P, As, Sb, Bi 6A Familia del oxígeno, Anfígenos ó Calcógenos O, S, Se, Te, Po 7A Halógenos F, Cl, Br, I, At 8A Gases Nobles He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn

21 Moléculas e Iones Molécula Agregado de al menos dos átomos en una colocación definida que se mantienen unidas a través de fuerzas químicas. Al igual que los átomos son neutros Se clasifican: Moléculas diatómicas Moléculas poliatómicas Formadas por dos átomos ya sean del mismo elemento o elementos diferentes. Formadas por más de dos átomos ya sean del mismo elemento o elementos diferentes.

22 Moléculas e Iones Elementos que forman moléculas diatómicas y poliatómicas Moléculas diatómicas Moléculas poliatómicas H 2 Cl 2 O 2 Br 2 O 3 As 4 S 8 N 2 F 2 I 2 P 4

23 Moléculas e Iones Enlace covalente y enlace Iónico Enlace Covalente Los átomos comparten los electrones Únicamente contiene NO metales Enlace Iónico Formados por metales y no metales Se da por atracción electrostática entre iones de signo opuesto

24 Moléculas e Iones Iones Átomo o un grupo de átomos que tienen una carga neta positiva o negativa Tipos de iones Aniones Cationes Carga negativa, debida al incremento de electrones. NO metales Carga positiva, debida a la disminución de electrones. Metales Iones monoatómicos Iones poliatómicos Formados por un único tipo de átomo Formados por dos o más tipos de átomos

25 Moléculas e Iones Formación de sustancias iónicas Al O Al 2 O 3 Catión Anión Neutro Proporción de cationes y aniones 3: 2 Electricamente neutro Para la formación de compuestos iónicos se cumple: La carga del catión es el subíndice del anión La carga del anión es el subíndice del catión Los subíndices son los menores números enteros

26 Moléculas e Iones Fórmulas Químicas Utilizadas para expresar composición de las moléculas y compuestos iónicos Fórmulas moleculares Indica el número exacto de átomos que están presentes en la unidad mas pequeña de una sustancia Ejemplos: O 2 O 3 Alótropos Una de dos o más formas diferentes de un elemento H 2 H 2 O

27 Moléculas e Iones Alótropos del carbono Diamante Grafito

28 Moléculas e Iones Fórmulas Químicas Formulas empíricas Indica cuales elementos están presentes y las proporciones mínimas en números enteros entre sus átomos Ejemplo: Fórmula molecular del Peróxido H 2 O 2 Proporción de átomos de H y O Fórmula empírica del Peróxido 2: 2 1: 1 HO

29 Moléculas e Iones Fórmulas de compuestos iónicos Bromuro depotasio K Br KBr Yoduro de Zinc I Zn ZnI 2 Óxido de hierro (II) Fe O FeO Fe 2 O 2 Se simplifican los subíndices, quedan 1 y 1

30 Moléculas e Iones Relacionar cada compuesto con cada diagrama

31 Moléculas e Iones Ejemplo De los siguientes compuestos, cuáles representan compuestos iónicos y cuales moleculares? 1. TiO 2 2. IF 5 3. Co(NO 3 ) 2 4. P 2 O 5