ANEXO AL TEMA 4 LA LA ESTRUCTURA DE LA MATERIA 1.-Desarrollo histórico del concepto de átomo Teoría de Demócrito Teoría de Dalton Modelo actual Componentes del átomo Concepto de ión 2.-Elememtos y compuestos Sistema periódico 3.-Fórmulas químicas 4.-Moléculas y redes cristalinas 1
1.-Desarrollo histórico del concepto de átomo Actualmente, se conoce que la materia está formada por partículas muy pequeñas, llamadas átomos. Una pregunta que los científicos se han planteado a lo largo de la historia es de qué está hecha la materia. Veamos la evolución de las principales teorías que sobre el átomo se han formulado hasta llegar al conocimiento del átomo en la actualidad. -Teoría de Demócrito. Hacía el 400 a. C. el filósofo griego Demócrito imaginó que la materia estaba constituida por partículas muy pequeñas que no podían dividirse más. Llamó átomos a estas partículas, que, en griego, significa indivisible. Según él, existían cuatro clases de átomos correspondientes a los cuatro elementos que componen la materia: tierra, agua, aire y fuego. La teoría de Demócrito no fue aceptada por los filósofos de su época. -Teoría atómica de Dalton. En 1808, el químico inglés John Dalton, a partir de los resultados obtenidos en numerosos experimentos, enunció su célebre teoría. 2
Las ideas básicas de esta teoría son: La materia está formada por pequeñas partículas indivisibles llamadas átomos. Existen distintos tipos de átomos, que se distinguen por su masa y su tamaño. Los átomos se unen entre sí para formar sustancias. Una sustancia formada por átomos del mismo tipo recibe el nombre de elemento y una sustancia formada por átomos distintos se denomina compuesto. Elemento Compuesto -Modelo actual del átomo. Desde finales del siglo XIX, se han producido nuevos descubrimientos que nos indican que el átomo no es tan simple como creía Dalton. El átomo está formado por dos partes bien diferenciadas: el núcleo y la corteza. El núcleo es la parte central del átomo y en él se encuentran dos tipos de partículas: los protones y los neutrones. La corteza es la parte exterior del átomo y contiene partículas llamadas electrones que giran alrededor del núcleo. Los protones tienen carga eléctrica positiva (+), los neutrones no tienen carga eléctrica y los electrones tienen carga eléctrica (-). El átomo es neutro en su conjunto. 3
La masa del átomo se concentra en su núcleo, ya que la masa de un electrón es unas 2000 veces más pequeña que la de un protón. La masa de un neutrón es igual a la de un protón. Un ión es un átomo que ha ganado o ha perdido electrones. Si gana electrones quedará cargado negativamente y se llamará anión. Si pierde electrones quedará cargado positivamente y se llamará catión. 4
2.-Elementos y compuestos. Según las sustancias estén constituidas por átomos iguales o distintos, pueden clasificarse en elementos o compuestos. -Los elementos Un elemento es una sustancia pura que tiene todos sus átomos iguales. Por esta razón no puede descomponerse en otras sustancias más simples. Actualmente se conocen 116 elementos diferentes, de los cuales 90 se encuentran en la naturaleza. El resto se han sintetizado de forma artificial. Todos los elementos se agrupan en el Sistema Periódico, representado en una tabla en la que todos los elementos están situados por orden creciente de número atómico. 5
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-Los compuestos Un compuesto es una sustancia pura formada por átomos de distintos elementos. Puede descomponerse en otras sustancias más simples por métodos químicos. Así el agua, el bromuro de hidrógeno o el ácido nítrico son compuestos. Las fórmulas químicas Las sustancias, tanto si son elementos como compuestos, pueden representarse mediante fórmulas químicas. Las fórmulas químicas constan del símbolo del elemento o elementos que forman la sustancia y de unos subíndices que indican el número de átomos que hay de cada elemento. Así, tenemos que: -El oxígeno se expresa con la fórmula química O 2. -El agua se expresa con la fórmula química H 2 O. -El ácido nítrico se expresa con la fórmula química HNO 3. En la naturaleza la mayoría de los elementos se hallan combinados formando compuestos. Solamente unos pocos elementos se encuentran a veces sin combinar. 7
Así, el hierro, se puede encontrar en estado nativo, es decir, sin combinar con otros elementos. Sin embargo, normalmente se presenta combinado formando compuestos, como el óxido de hierro, FeO. 4.-Moléculas y redes cristalinas Los átomos que constituyen las sustancias, tanto si forman elementos como compuestos, pueden combinarse de distintas maneras: como moléculas y como redes cristalinas. Molécula es la agrupación de dos o más átomos de un mismo elemento o de elementos diferentes. 8
Red cristalina es la agrupación ordenada en el espacio de un número indeterminado de átomos de un mismo elemento o de diferentes elementos. ACTIVIDADES -Nº 1: -Nº 2: 9