ELEMENTOS Y COMPUESTOS. EL ENLACE QUÍMICO CURSO 2013/2014

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Domingo Suárez Reyes
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1 ELEMENTOS Y COMPUESTOS. EL ENLACE QUÍMICO CURSO 2013/2014

2 ÍNDICE 1. El átomo 1.1. Partículas subatómicas 1.2. Modelos atómicos 2. Caracterización de los átomos 2.1. Número atómico y número másico 2.2. Iones 2.3. Isótopos 2.4. Configuración electrónica 3. Los elementos químicos 3.1. Elementos atómicos 3.2. La tabla periódica 4. Los compuestos químicos 5. El enlace químico

3 1. El átomo

4 1. EL ÁTOMO Según Bohr, los electrones no pueden situarse a cualquier distancia del núcleo, sino solo en unos NIVELES PERMITIDOS. Estos niveles poseen mayor energía cuanto mayor es la distancia del núcleo a la que se encuentran. Cada nivel posee un número limitado de electrones, que pueden pasar a un nivel superior absorbiendo la diferencia de energía, pudiendo volver a su capa inicial emitiendo la energía sobrante.

6 1. EL ÁTOMO Arnold Sommerfield propuso que las órbitas electrónicas no eran siempre circulares, también podían ser elípticas y, dentro de un mismo nivel, había varias, con diferentes formas e inclinaciones. El modelo actual, nos muestra un modelo complejo y considera que los electrones no pueden localizarse en órbitas elípticas, sino en regiones del espacio determinadas a las que se denomina: ORBITALES ATÓMICOS, que se nombran con las letras: s, p, d y f.

7 1. EL ÁTOMO Los átomos son ELÉCTRICAMENTE NEUTROS. Están formados por igual número de protones y electrones, y por un cierto número de neutrones. Los protones y neutrones se sitúan en el NÚCLEO, que posee CARGA POSITIVA. Los electrones forman la CORTEZA. Se disponen en NIVELES DE ENERGÍA y, dentro de estos, en diferentes ORBITALES. Pueden pasar de unos niveles a otros ABSORBIENDO O EMITIENDO ENERGÍA.

9 2. CARACTERIZACIÓN DE LOS ÁTOMOS NÚMERO ATÓMICO / NÚMERO MÁSICO Z (Número atómico) = protones A (Número másico) = protones + neutrones El número másico, coincide con la masa del átomo (expresada en u)

10 2. CARACTERIZACIÓN DE LOS ÁTOMOS ISÓTOPOS Son átomos con el mismo número atómico y distinto número másico. Esto significa que son átomos del mismo elemento químico que difieren en su masa.

11 ISÓTOPOS

12 2. CARACTERIZACIÓN DE LOS ÁTOMOS La distribución de electrones de un átomo en niveles de energía recibe el nombre de configuración electrónica. En un átomo hay 7 capas o niveles principales, designadas con las letras K, L, M, N, O, P y Q, en orden creciente de energía. En cada uno de estos niveles, a su vez, hay uno o varios orbitales, que difieren ligeramente en energía, denominados: s, p, d y f. El número máximo de electrones que puede albergar cada tipo de orbitales es: s 2 electrones p 6 electrones d 10 electrones f 14 electrones

13 CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA

14 3. LOS ELEMENTOS QUÍMICOS Cuando clasificamos la materia según sus constituyentes, distinguimos entre mezclas y sustancias puras (no pueden separarse en otras más simples por métodos físicos). Las sustancias puras, se pueden dividir en: elementos y compuestos. MEZCLAS SUSTANCIAS PURAS

15 3. LOS ELEMENTOS QUÍMICOS La caracterización de un elemento como metálico o no metálico se basa en una serie de propiedades físicas y químicas. A veces, no es fácil la diferenciación, por lo que hay elementos que se denominan semimetales o metaloides, que comparten características de ambos tipos.

16 QUÍMICAS FÍSICAS 3. LOS ELEMENTOS QUÍMICOS PROPIEDADES METALES NO METALES Aspecto Presentan brillo metálico Son mates Conductividad eléctrica y térmica Son buenos conductores Son aislantes Deformación Son dúctiles y maleables Son frágiles y poco deformables Densidad Generalmente, es alta Suele ser baja, aunque hay excepciones Puntos de fusión y ebullición Son altos, salvo para algunos En muchos casos son bajos Dureza La mayoría son duros Casi todos son blandos Formación de compuestos Se combinan con los no metales Se combinan con los metales y los no metales Corrosión Se oxidan fácilmente por el oxígeno del aire No sufren oxidación del aire

17 3. LOS ELEMENTOS QUÍMICOS Al disponer en orden creciente a los elementos, aparece una distribución en filas y columnas, de tal forma que los elementos de la misma columna poseen propiedades químicas similares. Esta distribución se denomina: tabla periódica y es actualizada continuamente por la IUPAC. Las filas se denominan períodos. Al desplazar nos en un período hacia la derecha, aumenta el número atómico: cada elemento tiene un protón más en el núcleo que el anterior. Hay 7 períodos. Las columnas se denominan grupos o familias, e incluyen elementos con las mismas propiedades químicas. Hay 18 grupos, numerados correlativamente de izquierda a derecha. Estos grupos presentan diferentes nombres que hacen referencia a los elementos que los forman.

18 3. LOS ELEMENTOS QUÍMICOS

19 3. LOS ELEMENTOS QUÍMICOS Ley periódica Tamaño atómico Formación de iones Electronegatividad Las propiedades de los elementos químicos varían periódicamente al disponerlos en orden creciente de sus números atómicos.

20 3. LOS ELEMENTOS QUÍMICOS El tamaño atómico aumenta al bajar en un grupo y disminuye al desplazarnos hacia la derecha de un período. Se añaden capas electrónicas El átomo se hace más grande

21 3. LOS ELEMENTOS QUÍMICOS Los átomos tienden a completar sus capas de electrones, o al menos, a tener 8 electrones en su nivel más externo, como ocurre con los gases nobles. Este hecho se conoce como regla del octeto. Los metales alcalinos y alcalinotérreos (ns 1 y ns 2 ), por lo que tienden a ceder electrones: formando CATIONES con cargas + 1 y +2, respectivamente. Para los no metales (ns 2 np 4 o ns 2 np 5 ) les resulta más fácil tomar los electrones que les faltan, formando ANIONES con cargas 2 ó -1.

22 3. LOS ELEMENTOS QUÍMICOS Medida de la tendencia de un átomo para captar electrones La electronegativi dad aumenta hacia la derecha de la tabla y disminuye hacia abajo.

23 4. LOS COMPUESTOS QUÍMICOS Es una sustancia pura a partir de la cual pueden obtenerse otras diferentes por procedimientos químicos, ya que está formado por varios tipos de átomos.

24 4. LOS COMPUESTOS QUÍMICOS En un compuesto, los elementos se combinan en unas proporciones fijas. Los elementos se agrupan estableciendo enlaces entre ellos. MASA MOLECULAR Se calcula a partir de la fórmula, sumando las masas aportadas por cada elemento, producto del subíndice correspondiente por su masa atómica.

25 4. LOS COMPUESTOS QUÍMICOS CLASIFICACIÓN DE LOS COMPUESTOS QUÍMICOS CARBONO Compuestos orgánicos Compuestos inorgánicos PROPIEDAES: FÍSICAS / QUÍMICAS Compuestos iónicos Compuestos covalentes

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