EL ÁTOMO. Estructura del átomo. Núcleo. Envoltura. La materia esta constituida por pequeñas partículas llamadas átomos

Transcripción

1 ESTRUCTURA ATOMICA

2 EL ÁTOMO La materia esta constituida por pequeñas partículas llamadas átomos Estructura del átomo Envoltura Núcleo

3 ESTRUCTURA Y CONSTITUCIÓN DEL ÁTOMO electrones protones neutrones

4 CARACTERÍSTICAS DE LAS PARTÍCULAS SUBATÓMICAS Partícula Símbolo. Carga Ubicación Masa,g Protón p+ + 1 núcleo 1,67x10-24 Neutrón n 0 núcleo 1,67x10-24 electrón e- - 1 exterior 9,11x10-28

5 En qué se diferencian un Átomo de otro? Átomos diferentes tienen distinto número de protones y de neutrones en sus núcleos Para determinar cuántos protones y neutrones hay en un átomo, se debe conocer el número atómico (Z) y el número másico (A).

6 NÚMERO ATÓMICO (Z) es el número de protones en el átomo. En un átomo neutro el número de protones es igual al número de electrones. Z = NÚMERO DE PROTONES NÚMERO MÁSICO (A) es la suma del número de protones y de neutrones. A = Nº DE PROTONES + NEUTRONES

7 Para representar el número atómico y másico se utiliza la siguiente simbología X= símbolo del elemento A= número másico Z= número atómico A Z X

8 Para determinar el número de neutrones en el núcleo, dados Z y A, se resta el Z( número de protones ) del A número de neutrones = A - Z EJEMPLO Determine las partículas fundamentales del átomo de potasio ( K) Z= 19 y su A = 40

9 EJEMPLO DISTRIBUCIÓN DE LAS PARTICULAS SUBATÓMICAS EN EL ATOMO DE SODIO 23 11Na

10 IONES Son átomos que tienen distinto número de electrones que de protones, por lo tanto, presentan carga eléctrica. Un ión positivo tiene menos electrones que protones y se llama catión. Un ión negativo tiene más electrones que protones y se denomina anión.

11 Aplicación Qué información nos entrega la siguiente simbología? a) 199 b) 35 c) 64 80Hg 2+ 17Cl 1-29Cu

12 I S O T O P O Son átomos de un mismo elemento que tienen el mismo número atómico pero distinto número másico; es decir, tienen el mismo número de protones pero distinto número de neutrones. S

13 Los elementos se presentan en la naturaleza como una mezcla de varios isótopos, los que tienen distinta masa atómica. EJEMPLOS a) Cl 17Cl b) H H 1 H 1

14 Ejemplo isótopos del Boro

15 Otros ejemplos : isótopos del carbono

16 Aplicación Complete la siguiente tabla

17 Cómo se ordenan los electrones en el átomo? Los electrones son partículas que se mueven a velocidades muy grandes, que no se pueden observar directamente su posición y trayectoria en un momento determinado. Por este motivo los científicos pueden solamente ubicar la región del espacio donde existe mayor probabilidad de encontrar a los electrones, esta región se llama orbital

18 ORBITAL Región de espacio donde existe un alta probabilidad de encontrar electrones. Los orbitales pueden estar : vacíos (sin electrones) incompletos (con un electrón) completos ( 2 electrones )

19 PARA REFLEXIONAR Imagina un edificio de 7 pisos.en cada piso hay departamentos con dos, tres, cuatro y cinco dormitorios. A medida que son más altos los pisos el costo del departamento aumenta. Bien, lo que te acabamos de presentar se podría aplicar a la lógica de cómo se ordenan los electrones dentro del átomo. Para describir como se ordenan los electrones dentro del átomo los químicos especifican los niveles de energía, subniveles y orbitales en el cual se encuentran los electrones

20 Los orbitales se encuentran organizados en niveles de energía. Estos niveles van del 1 al 7. Los electrones más cercanos al núcleo poseen, menores energías y viceversa Cada nivel de energía se divide en subniveles. Un subnivel esta compuesto de orbitales que tienen las mismas características dentro de un nivel de energía

21 El nº de subniveles dentro del nivel de energía corresponde al nº del nivel de energía ejemplo : Primer nivel de energia = un subnivel Segundo nivel de energia = dos subniveles Tercer nivel de energía = tres subniveles, etc.

22 Qué información nos entrega la configuración electrónica y para que nos sirve? Nos permite identificar el último nivel de energía, nivel de valencia, en el cual ocurren los enlaces químicos. El nivel de energía corresponde al periodo en la tabla periódica (lineas horizontales ) Identificando el nivel de valencia se puede identificar los electrones de valencia que corresponde a los exponentes en los orbitales de valencia; los cuales corresponden a los grupos en la tabla periódica (Lineas verticales )

23 Cuando un átomo se ioniza, gana o pierde electrones en el orbital de mayor energía para alcanzar una configuración de gas noble.

24 TABLA PERIODICA Dimitri Ivanovich Mendeleyev ( ).Químico ruso que aportó importantes antecedentes sobre la periodicidad de los elementos, basándose fundamentalmente en las propiedades químicas de ellos:

25 La Tabla Periódica Grupos Periodos

26 Los elementos químicos se dividen en 3 grandes grupos REPRESENTATIVOS TRANSICIÓN GASES NOBLES

27 H FAMILIA Y GRUPOS C A L C A L I N O S A L C A L I N O S T E R R E O S TRANCISIÓN B N O H A L O G E N O S G A S E S N O L E S

28 Bloques s y d: nº e valencia = nº grupo Bloque p: nº e valencia = nº grupo - 10

29 PROPIEDADES PERIODICAS Son aquellas que varían gradualmente a medida que cambia el número atómico ( Z) Las variaciones de las propiedades periódicas dependen de las configuraciones electrónicas, en especial de la configuración de la capa externa ocupada y de su distancia con respecto al núcleo Su variación se analiza en grupos y periodos

30 Para estudiar las variaciones de las propiedades periódicas debemos señalar y recordar que 1.- Al avanzar en un grupo aumentan los niveles de energía 2.- Al avanzar en un periodo de izquierda a derecha ( hacia los gases nobles ), aumenta el Z y con ello los protones es decir la carga nuclear y por lo tanto los electrones se sienten más atraídos por el núcleo

31 LAS PROPIEDADES PERIODICAS A ESTUDIAR SON RADIO ATÓMICO: RADIO IONICO POTENCIAL DE IONIZACION ( O ENERGIA DE IONIZACIÓN) AFINIDAD ELECTRÓNICA ELECTRONEGATIVIDAD CARÁCTER METÁLICO

32 RADIO ATÓMICO: es la mitad de la distancia existente entre los centros de dos o más átomos que estén en contacto. radio

33 RADIO IONICO es el radio que presenta un átomo cuando ha perdido o ganado electrones Radio Catiónico será menor al de su átomo neutro Radio Aniónico será mayor al de su átomo neutro cede electrones catión átomo neutro gana electrones anión

34 La Tabla Periódica Grupos Periodos

35 POTENCIAL DE IONIZACION energía necesaria para arrancar un electrón de su nivel de valencia, convirtiendo el átomo en un catión gaseoso. Ej. Na (g) Na + (g) + e - PI 1 ó EI = 496 kj/mol (primera energía de ionización)

36 La Tabla Periódica Grupos Periodos

37 AFINIDAD ELECTRÓNICA Energía que se libera o absorbe cuando se añade un electrón a un átomo gaseoso para formar un anión Cl (g) + e - Cl - (g) A.E = - 348kJ/ mol Los elementos con afinidades electrónicas muy negativas ganan electrones con facilidad para formar iones negativos (aniones).

38 La Tabla Periódica Grupos Periodos

39 ELECTRONEGATIVIDAD Tendencia relativa de los átomos a atraer los electrones de enlaces. Las electronegatividades de los elementos se expresan en una escala algo arbitraria llamada escala de Pauling. La cuál toma valores desde 0,8 para el Cs hasta el elemento más electronegativo el F con una E.N= 4,0

40 COMO VARIAN LA PROPIEDADES PERIODICAS EN LA TABLA PERIDOICA?

41 La Tabla Periódica Grupos Periodos

42 Otro ejemplo Variación del radio átómico en la tabla periódica

43 VARIACIÓN DEL CARÁCTER METÁLICO C A P A C I D A D P A R A M E T A L E S CAPACIDAD PARA ATRAER ELECTRONES NO METALES CEDER ELECTRONES

44 Energía de ionización (kj/mol) VARIACIÓN DE LA ENERGÍA DE IONIZACIÓN O POTENCIAL DE IONIZACIÓN Aumenta E. Ionización Aumenta E. Ionización

45 VARIACIÓNDE LA ELECTRONEGATIVIDAD Disminuye la electronegatividad Disminuye la electronegatividad

46 RESUMEN DE LAS PROPIEDADES PERIODICAS A U M E N T A Carácter metálico Radio Atómico AUMENTA AUMENTA Electronegatividad, Electroafinidad Energia de Ionización A U M E N T A

47 APLICACION 1) Ordenar los conjuntos de átomos en orden de radio atómico decreciente: a) Se,S,O b) Ga, Ca, Sr c) Mg, Al, O 2) Ordenar los conjuntos de iones y átomos en orden creciente de radio iónico: a) Fe 2+,Fe 3+, Fe b) H, H +,H -

48 3) Ordenar los conjuntos de átomos en orden de electronegatividad creciente: a) O, Se, Ga, S, Si b) Ba, Cs, As,Br, Li, K 4) Cuál átomo posee la afinidad electrónica más pequeña? Y Cuál átomo posee el potencial de ionización mayor? Fundamenta Si, Al, B, C