Ley de Conservación de Masas

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1 RESUMEN Química: Es la ciencia que estudia la materia y todos los cambios que ocurren en ella. Materia :Todo lo que nos rodea, ocupa espacio y tiene masa. La materia en movimiento tiene energía. El movimiento está relacionado con la temperatura. Materia tiene 3 estados Materia tiene propiedades Materia puede cambiar Estados/Propiedades/Cambio están todos relacionados con la temperatura. 1 Ley de Conservación de Masas La cantidad total de materia presente antes de una reaccion química es igual a la cantidad de materia después de la reacción. butano + oxigeno dioxido de carbono + agua 58 g g 176 g +90g 266 g = 266 g 2 1

2 Ley de Conservación de la Energía La Energía no puede ser creada ni destruida. La cantidad total de energía en el universo es constante. 3 Escalas de temperatura 100 C 373 K 212 F 671 R 25 C 298 K 75 F 534 R 0 C 273 K 32 F 459 R C K -38 F 421 R Tº Ebullici del agua Tº ambiente Tº Fusión hielo Tº Ebullici mercurio -183 C 90 K -297 F 162 R Tº Ebullici del oxígeno -269 C -273 C 4 K 0 K -452 F Celsius Kelvin Fahrenheit -459 F 7 R 0 R Rankine BP helio Cero absolut 2

3 Escala Temperatura Kelvin La escala Kelvin es una escala absoluta, es decir mide la temperatura actual de un objecto. 0 ºK se llama cero absoluto, es un valor teorico. 0 ºK = -273 C = -459 F. K C 273 Recuerda que la temperatura kelvin es siempre un número grande positivo! 5 Átomos y Elementos Estructura Atómica y Tabla Periódica Átomo Tabla Periódica Núcleo Electrones Grupos Períodos Protones Neutrones Arreglo de electrones Número atómico Número de masa Ley Periódica Isótopos 6 3

4 Experimentando los átomos Cada tipo átomo es único. Existen alrededor de 91 elementos en la naturaleza Un elemento es una sustancia que no se puede separar en Sustancias mas simples por medios químicos!!! sobre 20 se han sintetizados en laboratorios. A cada elemento se le asignan Símbolos Químicos: abreviatura de una o dos letras. 7 Nombres y Símbolos Químicos Los elementos tienen diferentes propiedades: Estructura, magnetismo, punto fusión, ebullición, electricidad, estabilidad, reactividad, etc 8 4

5 Elementos esenciales para la salud Oxígeno O, se encuentra en agua, carbohidratos, grasas y proteínas tí Carbono C, carbohidratos, grasas y proteínas Calcio Ca, huesos y dientes Azufre S, algunos amino ácidos Hierro Fe, presente en la hemoglobina que lleva el oxígeno en la sangre. 9 Elementos Un elemento es una sustancia que no se puede separar en sustancias mas simples por medios químicos Cada elemento tiene un número único de protones en el núcleo!!!!. El número de protones en el núcleo de un átomo se llama número atomico (Z). Cada elemento puede ser identificado por su número atómico y se ordenan en la Tabla Periodica de acuerdo a Z. Ejem: C, Z=6 : Todos los átomos de carbono tiene 6 protones en el núcleo. 10 5

6 Tabla Periódica Es el arreglo de todos los elementos que existen. Dmitri Mendeleev, ordenó todos los elementos en orden ascendente de número atómico, formando grupos o familias cuyos elementos poseen propiedades similares. Grupos columnas verticales Períodos filas horizontales 11 SEGÚN NATURALEZA DE LOS ELEMENTOS 12 6

7 Las configuraciones electrónicas pueden ser determinadas a partir de la posición en la tabla periódica Elementos en el grupo 1(1A) terminan en ns 1. Elementos en el grupo 2 (2A) terminan en ns 2 Elementos en el grupo 13 (3A) terminan en ns 2 np 1 Elementos en el grupo 14 (4A) terminan en ns 2 np 2 Elementos en el grupo 15 (5A) terminan en ns 2 np 3 Elementos en el grupo 16 (6A) terminan en ns 2 np 4 Elementos en el grupo 17 (7A) terminan en ns 2 np 5 Elementos en el grupo 18 (8A) terminan en ns 2 np

8 Elementos de la Tabla Periodica Número Atómico Z Símbolo del Elemento Masa Atómica Tro's "Introductory Chemistry", Chapter 4 15 ISOTOPOS Isotopo: Un mismo elemento tiene diferentes masas: El cloro en la naturaleza tiene 2 isótopos, uno con masa aproximada de 35 uma y otro con peso aproximado de 37 uma. La masa atomica del cloro es uma. (promedio de las observadas en la naturaleza). 16 8

9 Isótopos, Continuación Porcentaje natural de abundancia = cantidad relativa encontrada en una muestra. 17 Isótopos Continuación Todos los isótopos de un elemento: son químicamente idénticos. Presentan exáctamente las mismas reacciones químicas. Tienen el mismo número de protones. Tienen diferentes masas. Tienen diferente número de neutrones. Los isótopos se identifican por su número masico (A) 35 Cl 17 A = Z + # n 0 35= 17 +# n 0 # n 0 = 18 (A) número masico = # p + + # n 0 Para la mayoría de los isótopos estable, # n 0 > # p

10 Número Másico No es lo mismo que Masa Atómica La masa atómica es un número experimental determinado por todos los isótopos presentes naturalmente El número másico (A) se refiera al número de protones + neutrones en un isótopo, Naturales o sintetizados por el hombre. A = Z + # n 0 19 Clasificación de los Elementos = Metales = Metaloides = No metal Tro's "Introductory Chemistry", Chapter

11 CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS GASES NOBLES METALES NO METALES METALOIDES 21 Entonces: UN 75% DE LO ELEMENTOS QUÍMICOS EXISTENTES EN LA NATURALEZA SON METALES Y EL RESTO SON NO METALES Y METALOIDES 22 11

12 La Carga del Ion y la Tabla Periodica La carga en un ion se puede determinar de la posición del elemento en la tabla periodica. Los Metales forman siempre iones positivos. Los No Metales forman iones negativos. 23 Valence de Electrones y Carga del Ion Los electrones de más alta energía ( los más externos) en un átomo se llaman electrones de valencia. Los Metales forman cationes por perdida de electrones de valencia para lograr tener el mismo número de electrones que el gas noble antecesor Metales Grupo Principal (A). Li + = 2 e = He; Al 3+ = 10 e = Ne. No Metals forman aniones por ganancia de electrones para tener el mismo número de electrones del próximo gas noble. Cl = 18 e = Ar; Se 2 = 36 e = Kr

13 Estructura Atomica de Iones No Metales forman aniones. Por cada carga negativa, el ion tiene 1 electron más que el átomo neutro. F = 9 p+ y 9 e ; F = 9 p+ y 10 e. P = 15 p+ y 15 e ; P 3 = 15 p+ y 18 e. Los Aniones se nombran cambiando la terminación del nombre por uro. fluor F + 1e F ion fluoruro oxygeno O + 2e O 2 ion oxido La carga de un anion se puede deducir del número del grupo en la tabla periodica. 25 Group 7A 1, Group 6A 2 Estructura Atómica de los Iones, Metales forman cationes. Por cada charga positiva el ion tiene 1 electron menos que el átomo neutro. átomo Na = 11 p+ y 11 e ; ion Na + = 11 p+ y 10 e. átomo Ca = 20 p+ y 20 e ; ion Ca 2+ = 20 p+ y 18 e. Los Cationes se nombran de la mima manera que el metal. sodio Na Na+ + 1e ion sodio calcio Ca Ca2+ + 2e ion calcio La carga de un cation se puede determinar a partir del número del grupo de la tabla periódica. Grupo 1A 1+, Grupo 2A 2+, (Al, Ga, In)

14 Propiedades de los Metales Sólidos a temperatura ambiente, excepto el Hg. Superficie Reflectiva. brillantes Conductor de calor y electricidad. Maleable. (pr) Se le puede dar forma. Dúctiles.(Tº) Capaces de extenderse en alambres o hilos. Pierden electrones y forman cations en reacciones. Alrededor del 75% de los elementos son metales. 27 No metales Se encuentran en los 3 estados. (sólido, s; líquido, l y gas, g) Malos conductores del calor. Malos conductores de electricidad. Sólidos son brillantes. Ganan electrones en las reaciones formando aniones

15 Metaloides Presentan algunas propiedades de los metals y los no metales. Se conocen también como semiconductores Propiedades del Silicio: brillante Conductor de electricidad No es buen conductor del calor quebradizo 29 15