UNIDAD 1: EL ÁTOMO Y EL SISTEMA PERIÓDICO FÍSICA Y QUÍMICA 4º DE E.S.O. 1er TRIMESTRE UNIDAD 1: EL ÁTOMO Y EL SISTEMA PERIÓDICO U 1_5_SISTEMA PERIÓDICO Y PROPIEDADES PERIÓDICAS http://www.alonsoformula.com/FQESO/modelos_atomicos.htm http://scitechie.com/01/where-you-stand-in-this-universe/

Bloque 2. La materia Modelos atómicos. Sistema Periódico y configuración electrónica Criterios de evaluación y Estándares de aprendizaje evaluables 1. Reconocer la necesidad de usar modelos para interpretar la estructura de la materia utilizando aplicaciones virtuales interactivas para su representación e identificación. CMCT, CD, CAA. 1.1. Compara los diferentes modelos atómicos propuestos a lo largo de la historia para interpretar la naturaleza íntima de la materia, interpretando las evidencias que hicieron necesaria la evolución de los mismos. 2. Relacionar las propiedades de un elemento con su posición en la Tabla Periódica y su configuración electrónica. CMCT, CAA. 2.1. Establece la configuración electrónica de los elementos representativos a partir de su número atómico para deducir su posición en la Tabla Periódica, sus electrones de valencia y su comportamiento químico. 2.2. Distingue entre metales, no metales, semimetales y gases nobles justificando esta clasificación en función de su configuración electrónica. 3. Agrupar por familias los elementos representativos y los elementos de transición según las recomendaciones de la IUPAC. CMCT, CAA 3.1. Escribe el nombre y el símbolo de los elementos químicos y los sitúa en la Tabla Periódica.

5. EL SISTEMA PERIÓDICO Y LAS PROPIEDADES PERIÓDICAS 5.1. PROPIEDADES PERIÓDICAS Y GRUPOS DE ELEMENTOS Al colocar los elementos químicos en orden creciente de sus número atómicos, se observa una variación periódica en algunas propiedades

5. EL SISTEMA PERIÓDICO Y LAS PROPIEDADES PERIÓDICAS 5.1. PROPIEDADES PERIÓDICAS Y GRUPOS DE ELEMENTOS Antes de estudiarlas, analicemos las interacciones que se producen en la corteza de un átomo y entre la corteza y el núcleo. Interacciones opuestas: - Atracción electrones-protones del núcleo - Repulsiones entre los electrones

5. EL SISTEMA PERIÓDICO Y LAS PROPIEDADES PERIÓDICAS 5.1. PROPIEDADES PERIÓDICAS Y GRUPOS DE ELEMENTOS Consecuencias de las atracciones entre los electrones y los protones del núcleo según vamos pasando de unos elementos a otros dentro de un periodo Los electrones del nivel 1 se ven atraídos por el único protón del H. Sin embargo, en el He, cada electrón del nivel 1 se ve atraído por 2 cargas positivas (los 2 protones del núcleo), por lo que las fuerzas de atracción son mayores

5. EL SISTEMA PERIÓDICO Y LAS PROPIEDADES PERIÓDICAS 5.1. PROPIEDADES PERIÓDICAS Y GRUPOS DE ELEMENTOS Consecuencias de las repulsiones de los electrones: El efecto de apantallamiento: Los electrones de niveles más externos se ven menos atraídos por el núcleo de lo que podría esperarse, por el efecto pantalla de los electrones de los niveles más internos

5. EL SISTEMA PERIÓDICO Y LAS PROPIEDADES PERIÓDICAS 5.1. PROPIEDADES PERIÓDICAS Y GRUPOS DE ELEMENTOS Consecuencias de las repulsiones de los electrones: El efecto de apantallamiento: Los electrones de niveles más externos se ven menos atraídos por el núcleo de lo que podría esperarse, por el efecto pantalla de los electrones de los niveles más internos Los electrones del nivel 1 apantallan a los del nivel 2, y todos ellos a los del nivel 3, etc..

5. EL SISTEMA PERIÓDICO Y LAS PROPIEDADES PERIÓDICAS 5.1. PROPIEDADES PERIÓDICAS Y GRUPOS DE ELEMENTOS El efecto de apantallamiento: Los electrones de niveles más externos se ven menos atraídos por el núcleo de lo que podría esperarse, por el efecto pantalla de los electrones de los niveles más internos Los electrones del nivel 1 apantallan a los del nivel 2, y todos ellos a los del nivel 3, etc..

5. EL SISTEMA PERIÓDICO Y LAS PROPIEDADES PERIÓDICAS

5. EL SISTEMA PERIÓDICO Y LAS PROPIEDADES PERIÓDICAS 5.1. PROPIEDADES PERIÓDICAS Y GRUPOS DE ELEMENTOS Consecuencias de las repulsiones de los electrones: El efecto de apantallamiento: Los electrones de niveles más externos se ven menos atraídos por el núcleo de lo que podría esperarse, por el efecto pantalla de los electrones de los niveles más internos Los electrones del nivel 1 apantallan a los del nivel 2, y todos ellos a los del nivel 3, etc..

Atracción de los últimos electrones y tabla periódica 5. EL SISTEMA PERIÓDICO Y LAS PROPIEDADES PERIÓDICAS 5.1. PROPIEDADES PERIÓDICAS Y GRUPOS DE ELEMENTOS Atracción de los últimos electrones y tabla periódica Los electrones de niveles más externos se ven menos atraídos por el núcleo de lo que podría esperarse, por el efecto pantalla de los electrones de los niveles más internos Al bajar en un grupo, los electrones de la última capa son menos atraídos por el núcleo

Atracción de los últimos electrones y tabla periódica 5. EL SISTEMA PERIÓDICO Y LAS PROPIEDADES PERIÓDICAS 5.1. PROPIEDADES PERIÓDICAS Y GRUPOS DE ELEMENTOS Atracción de los últimos electrones y tabla periódica Dentro de un nivel, al aumentar el número de protones, los electrones van siendo más atraídos por el núcleo Al ir de izquierda a derecha en un periodo, los electrones son más atraídos por el núcleo

5. EL SISTEMA PERIÓDICO Y LAS PROPIEDADES PERIÓDICAS 5.2. PROPIEDADES PERIÓDICAS : el radio atómico Radio atómico según vamos pasando de unos elementos a otros dentro de un periodo Los electrones del nivel 1 se ven atraídos por el único protón del H. Sin embargo, en el He, cada electrón del nivel 1 se ve atraído por 2 cargas positivas, los 2 protones del núcleo, por lo que las fuerzas de atracción son mayores y el átomo será más pequeño

Al ir de izquierda a derecha en un periodo, los electrones son más atraídos por el núcleo. El radio disminuye Al bajar en un grupo, los electrones de la última capa son menos atraídos por el núcleo. El radio aumenta

TAMAÑO RELATIVO DE ATOMOS Y Li+ Rb+ TAMAÑO RELATIVO DE ATOMOS Y IONES

5. EL SISTEMA PERIÓDICO Y LAS PROPIEDADES PERIÓDICAS 5.3. PROPIEDADES PERIÓDICAS : el carácter metálico ¿Cómo variará el carácter metálico? Aumenta en el sentido de la flecha. Más hacia abajo en un grupo, menos atraído el último electrón. Más tendencia a perderlo. Más a la izquierda, menos protones en el núcleo y menos atracción. Más tendencia a perder electrones

5. EL SISTEMA PERIÓDICO Y LAS PROPIEDADES PERIÓDICAS 5.4. PROPIEDADES PERIÓDICAS : Las energías de ionización

5. EL SISTEMA PERIÓDICO Y LAS PROPIEDADES PERIÓDICAS 5.5. PROPIEDADES PERIÓDICAS : La afinidad electrónica

Se dice que es más electronegativo. 5. EL SISTEMA PERIÓDICO Y LAS PROPIEDADES PERIÓDICAS 5.6. PROPIEDADES PERIÓDICAS : La electronegatividad La electronegatividad es la capacidad de un átomo para atraer a los electrones de un enlace químico en una molécula La tendencia a atraer los electrones compartidos en el enlace entre el cloro y el hidrógeno no es la misma para los dos átomos. El átomo de cloro atrae a los electrones enlazantes más que el átomo de hidrógeno. Se dice que es más electronegativo.

5. EL SISTEMA PERIÓDICO Y LAS PROPIEDADES PERIÓDICAS 5.6. PROPIEDADES PERIÓDICAS : La electronegatividad La electronegatividad es la capacidad de un átomo para atraer a los electrones de un enlace químico en una molécula La electronegatividad, como la energía de ionización y la afinidad electrónica, aumenta con el número atómico en un periodo y disminuye con Z en un grupo

5. EL SISTEMA PERIÓDICO Y LAS PROPIEDADES PERIÓDICAS 5.6. PROPIEDADES PERIÓDICAS: resumen

Número atómico y número másico Z = Número atómico = Número de protones 6. MASAS ATÓMICAS Número atómico y número másico A = Número másico = = número de nucleones = = número de protones + número de neutrones Z = Número atómico = Número de protones A = Z + N N = Número de neutrones

ESPECTRÓMETRO DE MASAS 6. MASAS ATÓMICAS Partículas más ligeras Vaporizador de la muestra Corriente de partículas cargadas La corriente de electrones ioniza la muestra Inyección de muestra Partículas más pesadas El campo magnético separa las partículas según la razón masa/carga Fuente de electrones Tomado y traducido de http://www.chem.ucalgary.ca/courses/351/Carey/Ch13/1334.gif Las partículas se aceleran en un campo eléctrico Imán ESPECTRÓMETRO DE MASAS Una partícula cargada se desvía al pasar por un campo magnético. Cuanto más masa, menos desviación. http://www.chem.ox.ac.uk/spectroscopy/mass-spec/Lecture/oxweb%20ei%20ion%201.jpg

6. MASAS ATÓMICAS Masa atómica = masa de un átomo http://www.lumex.ru/eng/photo/product/lumas_30_pic_12.jpg Desviación de los átomos de hidrógeno. Desviación de átomos ocho veces más pesados que el hidrógeno. Masa atómica = masa de un átomo 1 2 3 4 Desviación de los átomos de hidrógeno = masa de 1 u.m.a. Desviación de los átomos de helio = masa de 4 u.m.a. Masa atómica del Hidrógeno 1 u.m.a. Masa atómica del Helio 4 u.m.a.

Desviación de átomos de carbono-12 Masa atómica = masa de un átomo 6. MASAS ATÓMICAS Definición de u.m.a. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Masa de 1 u.m.a. Desviación de átomos de carbono-12 Masa atómica = masa de un átomo 1 UMA es la cantidad de masa que equivale a la doceava (1/12) parte de la masa de un átomo de carbono-12

MASAS ATÓMICAS Y MOLECULARES ÁTOMO SÍMBOLO FÓRMULA MOLÉCULA O O2 OXÍGENO CARBONO DIÓXIDO DE SILICIO CLORURO DE CESIO http://www.crystmol.com/crystalstructures.html C SiO2 CsCl

2.- MASAS ATÓMICAS Y MOLECULARES O O2 ÁTOMO SÍMBOLO FÓRMULA MOLÉCULA O O2 OXÍGENO Masa atómica = masa de un átomo Masa molecular = masa de una molécula Masa atómica del oxígeno 16 u.m.a. Masa molecular del oxígeno 16 x 2 u.m.a.

MASAS ATÓMICAS Y MOLECULARES C SiO2 CARBONO DIÓXIDO DE SILICIO http://www.crystmol.com/crystalstructures.html C SiO2 Está en forma de átomos de carbono unidos Está en forma de red cristalina, con dos átomos de oxígeno por cada átomo de silicio Masa atómica del carbono 12 u.m.a. Masa molecular del SiO2= masa silicio + 2 x masa oxígeno = 24 u.m.a. + 2 x 16 u.m.a. = 56 u.m.a. (Ver directamente en tabla periódica) (Ver en tabla periódica)

6. MASAS ATÓMICAS Isótopos Los isótopos de un elemento son aquellos átomos que tienen el mismo número atómico (Z) pero distinto número másico. Tienen el mismo número de protones, pero diferente número de neutrones. El número de neutron no afecta a la forma en que se comporta el elemento químicamente, pero sí tiene una levísima influencia en su comportamiento físico

6. MASAS ATÓMICAS La plata natural está constituida por una mezcla de dos isótopos de números másicos 107 y 109. Sabiendo que abundancia isotópica es la siguiente: 107Ag =56% y 109Ag =44%. Deducir la masa atómica promedio de la plata natural. 100 átomos de Ag 56 átomos de 107Ag 44 átomos de 109Ag Una muestra de 100 átomos de Ag estará constituida por 56 átomos de 107Ag y por 44 átomos de 109Ag. Para hallar la masa atómica promedio de la plata, debemos hallar la media ponderada 56 átomos de 107Ag con 107 uma + 44 átomos de 109Ag con 109 uma M Ag= = 107,88 u. 100 átomos de Ag totales

602 átomos de 69Ga con 69 u + 398 átomos de 71Ga con 71 u M Ga = Determinar la masa atómica del galio, sabiendo que existen dos isótopos 69Ga y 71Ga, cuya abundancia relativa es, respectivamente, 60,2% y 39,8%. Indica la composición de los núcleos de ambos isótopos sabiendo que el número atómico del galio es 31. 602 átomos de 69Ga con 69 u + 398 átomos de 71Ga con 71 u M Ga = = 69,7 u. 1000 átomos de Ga totales Núcleo del 6931Ga: 31 protones y 38 neutrones (69 - 31) Núcleo del 7131Ga: 31 protones y 40 neutrones (71 - 31).