LA MATERIA EL ÁTOMO LA TABLA PERIODICA Tema 4 LA MATERIA EL ÁTOMO LA TABLA PERIODICA

LOS ÁTOMOS Todos los cuerpos que forman el Universo, vivos o inanimados, están formados de partículas en que pueden dividirse, por átomos. Si fuera posible dejar reducido cualquier sólido, líquido o gas, por subdivisiones sucesivas, aparecería el átomo. El átomo es la parte más pequeña que entra en la constitución de un cuerpo. Al llegar a él la materia ya no se puede dividir más. El átomo, aunque indivisible, está constituído, formado, por partículas que están intimamente relaccionadas entre sí. Además de otras varias, de menor categoría, el átomo se compone principalmente de ELECTRONES, PROTONES y NEUTRONES, las tres partículas fundamentales. Un electrón del hierro es idéntico a un electrón de plata o de hidrógeno, y lo mismo pasa con un protón o un neutrón.

Lo único que distingue a un átomo de hierro de uno de plata o de hidrógeno es el número de protones que posee. Existen 112 átomos distintos entre sí, que son los llamados ELEMENTOS QUÍMICOS. Los elementos químicos los ordenamos en LA TABLA PERIÓDICA. Los átomos se unen entre sí mediante ENLACES. Según el tipo de enlace que se pueden formar tenemos: Compuestos orgánicos Compuestos inorgánicos. El Agua y las Sales minerales son compuestos inorgánicos. Los Glúcidos, Lípidos, Proteinas y Ácidos nucleicos son compuestos orgánicos.

El Átomo El átomo está constituído por dos porciones: Núcleo y orbitales. En el núcleo se encuentran, fuertemente unidos, los PROTONES y los NEUTRONES. Alrededor del núcleo, muy lejos de él, se encuentran los ELECTRONES girando en órbitas elípticas diferentes, a semejanza de los planetas alrededor del Sol. El átomo del Litio

El Átomo El protón está formado por una carga eléctrica positiva. El electrón está formado por una carga eléctrica negativa y su masa se considera despreciable. El neutrón está formado por una carga eléctrica positiva y otra negativa, iguales en potencia, por lo cual es eléctricamente neutro. La masa del neutrón es ligeramente mayor que la del protón. En cualquier átomo el número de electrones es igual al de protones. En la mayoría de los átomos el número de neutrones suele coincidir con el número de protones. El átomo del Litio

Orbitales Átomo de Helio Si un átomo posee 2 protones habrá 2 electrones girando a su alrededor. Es el caso del Helio. Si un átomo posee 8 protones habrá 2 electrones girando a su alrededor en una primera órbita, otros 2 en una segunda órbita y otros 4 en una tercera órbita. Es el caso del Oxígeno. Si un átomo posee 14 protones habrá 2 electrones girando a su alrededor en una primera orbita, otros 2 en una segunda órbita, otros 6 en una tercera órbita, y los otros 4 en una cuarta órbita. Es el caso del Silicio. Átomo de Oxígeno

Orbitales Átomo de Helio Los electrones giran alrededor del núcleo en zonas bien definidas y alejadas entre sí. En la primera órbita giran 2 electrones. En la segunda órbita giran 2 electrones. En la tercera órbita giran 6 electrones. Si en un átomo no giran 2, 8, 18, 32, 54 o 86 electrones alrededor del núcleo, no es estable. Si su última órbita no contiene el máximo número de electrones, tenderá a robar a otros átomos cercanos los electrones que le falten. Ello da lugar a los enlaces químicos, a las moléculas y biomeléculas. Átomo de Oxígeno

Tipos de orbitales Los electrones ocupan los orbitales de forma que se minimice la energía del átomo. El orden exacto se estableció experimentalmente, mediante estudios espectroscópicos y magnéticos. El orden de llenado es: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f146d107p6 Orbital s Orbital p

Tipos de orbitales Orbital d Orbital f El orden de llenado es: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d10 7p6

Moléculas EL AGUA Ejemplo de unión molecular: Átomos de Hidrógeno En el átomo de Hidrógeno sólo circula un electrón en su única capa u órbita. Le sobra un electrón. En el átomo de oxígeno giran 4 electrones en su última capa. Hasta 6 electrones le faltan 2 electrones para conseguir ser estable. Cada átomo de Hidrógeno cede un electrón al átomo de Oxígeno. Con dos átomos de Hidrógeno el Oxígeno ya tiene los 6 electrones en su última capa. Al unir dos átomos de Hidrógeno con uno de Oxígeno, los 2 electrones del Hidrogeno son compartidos con el Oxígeno y se logra una molécula de AGUA estable. Átomos de Hidrógeno Átomo de Oxígeno

Moléculas LA SAL COMÚN Ejemplo de unión molecular: Átomo de Sodio Quimicamnte se llama CLORURO SÓDICO Su fórmula es Cl Na En el átomo de Sodio (Na) sólo circula un electrón en su cuarta órbita. Le sobra un electrón. En el átomo de Cloro (Cl) giran 7 electrones en su quinta órbita. Hasta 8 electrones le falta 1 electrón para conseguir ser estable. Cada átomo de Sodio cede un electrón al átomo de Cloro. Al unir un átomo de Sodio con uno de Cloro, hay 1 electrón compartido y se logra una molécula de Cloruro sódico estable. Átomo de Cloro

NÚMERO ATÓMICO (Z) Es el número de protones que tiene el elemento químico en el núcleo, que coincide con el número de electrones que giran a su alrededor. Periódos Grupos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 La 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 Ac 104 105 106 107 108 109 110 111 112

Tabla Periódica y Tipo de orbital. Periódos Grupos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1s 2s 2p 3s 3p 4s 4d 4p 5s 5d 5p 6s 6d 6p 7s 7d

IONES E ISÓTOPOS Si un átomo pierde o gana uno o varios electrones ( sin formar uniones con otros átomos ) se convierte en un ión. Si gana electrones se convierte en un ión negativo o anión. Si pierde electrones se convierte en un ión positivo o catión. Si un átomo gana o pierde neutrones se denomina isótopo. El isótopo más famoso es el carbono 14, que nos permite calcular la edad de restos con miles de años de antigüedad.

CARGA ELÉCTRICA Y MASA La carga eléctrica del electrón es: C = - 1,6. 10 -19 C ( culombios) La masa del electrón es: M = 9,11. 10 -31 Kg ( kilogramos) La carga eléctrica del protón es: C = + 1,6. 10 -19 C ( culombios) La masa de un protón es: M = 1,673. 10 -27 Kg ( kilogramos) denominada UNIDAD DE MASA ATÓMICA ( u)