espol PROGRAMA VOCACIONAL INTEC 2009 CURSO DE QUIMICA GENERAL PROF: JOSE VILLAMAR TROYA . 1

PROGRAMA RESUMIDO CAP 1. INTRODUCCION A LA QUÍMICA CAP 2. MATERIA Y ENERGÍA CAP 3. LA TABLA PERIODICA Y LAS PROPIEDADES DE LOS ELEMENTOS CAP 4. ESTRUCTURA ATÓMICA DE LOS ELEMENTOS CAP 5. NOMENCLATURA DE COMPUESTOS ORGANICOS CAP 6. ELEMENTOS Y COMPUESTOS CAP 7. RELACIONES CUANTITATIVAS CAP 8. ECUACIONES QUIMICAS 2

Dalton asentó en 1803 los detalles de su ahora famosa teoría, que ofrecía una explicación lógica de las leyes que hemos mencionado ( ley de las proporciones definidas y ley de las proporciones múltiples). Las ideas principales de la teoría de Dalton son las siguientes. 3 Teoría atómica de Dalton y Thompson

1. Todos los elementos se componen de diminutas partículas indivisibles llamadas átomos. No se crean ni se destruyen átomos durante una reacción. 2. Todos los átomos de un elemento dado son iguales, pero los átomos de un elemento difieren de los átomos de todos los demás elementos. 3. Se forman compuestos cuando átomos de elementos diferentes se combinan en proporciones fijas y pequeñas de números enteros. 4. Cuando dos elementos se combinan para formar mas de un compuesto, cada compuesto tiene una proporciones de átomos diferente, pero definida. 5. Cuando se lleva a cabo una reacción química, los átomos de las sustancias iníciales reaccionan unos con otros para formar sustancias nuevas y diferentes, pero no se crea ni se destruye átomos durante una reacción. 4 Teoría atómica de Dalton y Thompson

La teoría atómica de Dalton era un modelo que efectivamente ayudaba a explicar como ajustaban entre si las piezas del rompecabezas. No era una teoría perfecta, pero era tan sencilla y profunda algunas modificaciones de menor cuantía no consiguieron destruir ciertas verdades fundamentadas que explicaba. 5 Teoría atómica de Dalton y Thompson

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7 Postulados: 1. El átomo es una esfera solida indivisible: Los átomos tienen una estructura interna, están formados por otras partículas: protones, neutrones, electrones. 2. Los átomos de un mismo elemento son idénticos Los átomos de un mismo elemento pueden tener isotopos, cada uno de ellos con diferente masa. 3. La porción mas pequeña de un compuesto es una molécula Los compuesto están formados por elementos, átomos. 4 Es imposible crear o destruir un átomo. Con el descubrimiento de la radioactividad se supo que un átomo de un elemento si puede convertirse en uno de otro elemento F F F F

8 5 Cuando las moléculas se combinan, forman moléculas idénticas. 6 Dos o mas átomos pueden combinarse para formar mas de un tipo de molécula. 7 Los átomos de diferente elemento tienen distintos pesos V V V

Teoría atómica de Dalton y Thompson J.J Thompson Científico Británico ( 1897) Descubre unas partículas dentro del átomo que poseen cargas eléctricas ( positivas y negativas ) A las partículas positivas la llamo PROTON A las partículas negativas las lamo ELEC TRON 9

J.J Thompson Científico Británico ( 1897) Thompson le añade a la teoría atómica de Dalton lo siguiente: Los átomos poseen partículas con cargas eléctricas positivas y negativas. 10

11 Además Thompson utiliza el tubo de los rayos catódicos modificándolos con un campo magnético y determina la carga y masa de un electrón. Carga Masa - 1 1/1836 veces la masa del átomo de hidrogeno. Descubre que el protón tiene carga : + 1 También descubre que hay átomos que tienen la misma cantidad de protones, pero su masa varia. A esto los llamo isotopos. J.J Thompson

Rutherford ( 1920) Descubre el neutrón, que es una partícula que no tiene carga, pero posee un alto contenido de energía. El neutrón tiene la misma masa del protón. Los átomos tienen un núcleo pequeño, denso y con carga positiva. Los átomos tienen un espacio vacio, donde viajan los electrones. Los electrones viajan alrededor del núcleo, pero no explico su posición exacta. 12

Un nucleído o núclido es el conjunto de todas aquellas posibles especies nucleares de un elemento químico.elemento químico Los nucleídos se dividen en: IsótoposIsótopos: Son átomos de un mismo elemento, que difieren en su masa atómica debido a que contienen diferente cantidad de neutrones en su núcleo. Todos los átomos de aluminio, de origen natural tienen 13 protones, 13 electrones, y 14 neutrones; En el caso de muchos otros elementos, sin embargo, no todos los átomos tienen el mismo numero de neutrones. DIVERGENCIAS EN EL ATOMO; ISÓTOPOS, ISÓTONOS, ISÓBAROS E ISOELECTRÓNICOS. 13

EJEMPLO. En átomos de cloro contienen 18 neutrones, y otros tienen 20 neutrones. Los átomos de cloro con diferentes números de neutrones deben tener también masas distintas. Los átomos de un elemento en particular que tienen masas diferentes se llaman ISOTOPOS. Así pues, los átomos de cloro con diferente numero de neutrones y distintas masas son denominados ISOTOPOS. DIVERGENCIAS EN EL ATOMO; ISÓTOPOS 14

IDENTIFICACION DE LOS ISÓTOPOSÇ La mayoría de ellos, tienen el mismo nombre, a excepción del hidrogeno. IDENTIFICACION # 1 Se escribe el numero de masa delante del nombre del elemento, separado por un espacio ( guion) DIVERGENCIAS EN EL ATOMO; ISÓTOPOS 15 Cobalto-60 Identifica el isotopo del cobalto, cuyo numero de masa es 60. ( 27 protones y 33 neutrones )

IDENTIFICACION DE LOS ISÓTOPOSÇ IDENTIFICACION # 1 Un segundo método adopta la forma general. DIVERGENCIAS EN EL ATOMO; ISÓTOPOS 16 X Cobalto-60 A Z # de masa # atómico Co Cualquier elemento de la tabla periódica.

17 IsóbarosIsóbaros: Son los núcleos atómicos con el mismo número de masa. Las especies químicas son distintas, ya que el número de protones difiere entre los dos, pero la cantidad de protones y de neutrones es tal que, a pesar de ser distinta entre los dos Isóbaros, la suma es la misma. DIVERGENCIAS EN EL ATOMO; ISÓBAROS Las especies químicas son distintas (comparar con isótopos), ya que el número de protones difiere entre los dos, pero la cantidad de protones y de neutrones es tal que, a pesar de ser distinta entre los dos Isóbaros, la suma es la misma, pero con distinto número de protones. isótoposprotonesneutrones Ejemplos 14 C y 14 N C N 17 N, 17 O y 17 F N O F

18 IsótonosIsótonos: Son los nucleídos de distintos elementos que tienen igual número de neutrones en el núcleo pero poseen distinto número atómico y masa atómica. Tienen el mismo exceso de neutrones y cumplen la relación N − Z = A − 2Z, además difieren en Z, en N y en A. DIVERGENCIAS EN EL ATOMO; ISÓTONOS Dos núcleos son isótonos si tienen el mismo número N de neutrones. Por ejemplo, Boro-12 y Carbono-13, ambos tienen 7 Neutrones.

19 Isoelectrónicos:Isoelectrónicos: Se dice que dos o más entidades moleculares (átomos, moléculas, iones) son isoelectrónicos entre sí, si es que tienen el mismo número de electrones de valencia y la misma estructura (número y conectividad de átomos), sin importar la naturaleza de los elementos involucrados.átomosmoléculasioneselectrones de valencia DIVERGENCIAS EN EL ATOMO; ISOELECTRÓNICOS. El átomo de N y el ion radical O + son isoelectrónicos porque tienen cada uno 5 electrones en la capa electrónica exterior. De modo similar, los cationes K +, Ca 2+, y Sc 3+, los aniones Cl −, S 2−, y P 3− son todos isoelectrónicos con el átomo de Ar. En tales casos monoatómicos, hay una clara tendencia en el tamaño de tales especies, con radio atómico decreciente a medida que la carga se incrementa.

Isoelectrónicos: igual cantidad de ELECTRONES EN SU CAPA EXTERNA. Isótonos: igual cantidad de NEUTRONES Isóbaros: igual MASA ATÓMICAS Isótopos: difieren en cantidades de NEUTRONES RESUMEN

EL ATOMO EL átomo, es considerado como la unidad más pequeña posible de un elemento químico. En la filosofía de la antigua Grecia, la palabra "átomo" se empleaba para referirse a la parte de materia más pequeño que podía concebirse. Esa "partícula fundamental", por emplear el término moderno para ese concepto, se consideraba indestructible. De hecho, átomo significa en griego "no divisible". El conocimiento del tamaño y la naturaleza del átomo avanzó muy lentamente a lo largo de los siglos ya que la gente se limitaba a especular sobre él. 21

EL ATOMO El tamaño del átomo La curiosidad acerca del tamaño y masa del átomo atrajo a cientos de científicos durante un largo periodo en el que la falta de instrumentos y técnicas apropiadas impidió lograr respuestas satisfactorias. Posteriormente se diseñaron numerosos experimentos ingeniosos para determinar el tamaño y peso de los diferentes átomos. El átomo más ligero, el de hidrógeno, tiene un diámetro de aproximadamente m (0, m) y una masa alrededor de 1,7 × kg. (la fracción de un kilogramo representada por 17 precedido de 26 ceros y una coma decimal). Un átomo es tan pequeño que una sola gota de agua contiene más de mil trillones de átomos. 22

EL ATOMO Estructura del átomo En el átomo distinguimos dos partes: el núcleo y la corteza El núcleo de un átomo tiene un diámetro aproximado de 1 x m es la parte central del átomo y contiene partículas con carga positiva, los protones, y partículas que no poseen carga eléctrica, es decir son neutras, los neutrones. La masa de un protón es aproximadamente igual a la de un neutrón. Este número, que caracteriza a cada elemento y lo distingue de los demás, es el número atómico y se representa con la letra Z. La corteza es la parte exterior del átomo. En ella se encuentran los electrones, con carga negativa. Éstos, ordenados en distintos niveles, giran alrededor del núcleo. La masa de un electrón es muchas veces menor que la de un protón. Los átomos son eléctricamente neutros, debido a que tienen igual número de protones que de electrones. Así, el número atómico también coincide con el número de electrones. 23

24 Extremos de modelos atómicos

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