Departamento de Ciencias y Tecnología GEST 2020 Jimmy Peña Materia y Energía Introducción a la Química

Contenido El átomo Elementos Tabla periódica Orbitales Enlaces químicos Unidad fórmula Molécula Compuestos Referencias

El átomo El átomo Núcleo

El átomo La materia esta compuesta por átomos La unidad mas pequeña en que se divide la materia sin perder sus propiedades es el átomo (Rodríguez et al. 2009) Se compone de partículas subatómicas (electrones, protones y neutrones

Núcleo Orbitales Protones- tienen carga positiva Neutrones- no tienen carga Orbitales Electrones- tienen carga negativa

Numero atomico: cantidad de protones, es unica para cada elemento Masa atomica: suma de la masa de protones y neutrones Nivel de energia: orbitales especificos a cierta distancia del nucleo Los atomos mas grandes tienen mas electrones

Elementos Elementos Numero atómico Masa atómica Peso atómico Tabla periódica

Los elementos Un elemento es una sustancia que no se puede descomponer por reacciones quimicas. Hay 118 elementos; 92 naturales y los demas artificiales Estan representados en la Tabla Periodica

Los elementos son: Metales: buenos conductores de electricidad y magnetismo, ductiles y maleables No metales: malos conductores de electricidad y magnetismo Metaloides: propiedades intermedias entre ambos

Número Atómico Cantidad de protones Le da las características al elemento Único para cada elemento

Masa Atómica Suma de la masa de protones y neutrones Los electrones se descarta porque casi no tienen masa

Peso atómico No es lo mismo que masa atómica Depende de la gravedad Es incorrecto utilizar peso atómico para referirse a la masa

Orbitales Niveles de E Modelo Planetario Modelo de Bohr Orbitales s, p, d, f, Orden de llenado de orbitales Modelo de Schrodinger Principio de Aufbau Principio de Pauli

Orbital Descripción ondulatoria del tamaño, forma y orientación de una región del espacio disponible para un e-  Cada uno tiene diferentes valores de n y tiene E específica para su estado Probabilidad de encontrar su posición en un punto determinado del espacio se define por  coordenadas del plano cartesiano 

Cada orbital puede ser ocupado por dos electrones Se diferencian en el número cuántico de espín (s). Uno gira para un lado y otro para el otro lado (imagínese un giro parecido al del trompo).

Número Cuántico Rango de valores Describe Principal, n 1, 2, 3, .... Nivel energético Secundario, l, Desde 0 hasta n-1 Forma del orbital Magnético, m Desde - l hasta + l Orientación espacial Espín, s ± ½ Espín del electrón

Niveles de E

Modelo Planetario

Modelo de Bohr Explica el átomo de hidrogeno Muestra la E según el largo de onda (λ)

Orbitales s (esfera)

Orbitales p (forma lobular, dumbell)

Orbitales d (cinco tipos de orbitales)

Orbitales f (l=3) aspecto multilobular. Hay siete tipos

Orden de llenado de orbitales 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f146d107p6

Modelo atómico plenamente cuántico de Schrodinger Aplica a todos los átomos Las gráficas de Ψ2 en tres dimensiones generan las formas conocidas de los orbitales atómicos s, p, d y f. Ejes de X, Y, Z

Ejes de los orbitales de H (Paul Falstad)

Tercera capa

Principio de construcción de Aufbau En su estado fundamental la distribución electrónica del elemento se construye a partir del inmediato anterior, añadiéndole un electrón que le confiera la máxima estabilidad (menor energía)

Principio de exclusión de Pauli En sistema cuántico (átomo o molécula) no pueden existir dos electrones con los mismos cuatro números cuánticos En un orbital sólo caben dos electrones que compartirían tres números cuánticos y se diferenciarían en el número cuántico de spin (s)

Enlaces químicos Iónico Covalente Metálico Unidad fórmula Molécula Compuestos

Enlaces químicos

Enlace Iónico Dos iones con cargas diferentes se atraen y se enlazan (ej. NaCl, sal de mesa)

Enlace Covalente Unen los no metales (elementos a la derecha en la tabla periódica, ej. -C, O, F, Cl)  Muchos electrones en su nivel más externo (electrones de valencia), tienden a ganarlos más que a cederlos, para adquirir estabilidad Se convierten en iones negativos (ej. -Cl, -C)

Enlace metálico Modelo de la nube o del mar de electrones explica propiedades de los metales (conductividad eléctrica y térmica, ductilidad y maleabilidad) Pocos electrones de valencia (1, 2 ó 3), los pierden fácilmente Se convierten en iones positivos (Na+, Cu2+, Mg2+)  

Unidad Fórmula Es inorgánica (ej. NaCl, sal de mesa)

Molécula Átomos unidos por enlaces fuertes Pueden ser átomos del mismo elemento o diferentes Expresión mínima del compuesto o sustancia Mantiene propiedades químicas específicas del compuesto o sustancia Unidad más pequeña de la sustancia que muestra las características químicas de la sustancia.

H2O Parte parcialmente positiva Parte parcialmente negativa

Compuesto Sustancia compuesta por moléculas con dos o más elementos (ej. CO2, H2O)

Refetencias http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/enlaces/covalente.htm http://www.liceoagb.es/quimiorg/atomos.html https://www.google.com.pr/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAYQjB0&url=http%3A%2F%2Fies.isidradeguzman.alcala.educa.madrid.org%2Fdepartamentos%2Ffisica%2Ftemas%2Fenlace%2Fenlace_ionico.html&ei=Un70VP31D9OOyASpiYDIBg&bvm=bv.87269000,d.aWw&psig=AFQjCNG_o94Veivu3xmBbQzbFe51SphgRA&ust=1425395440039338 https://www.google.com.pr/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAYQjB0&url=http%3A%2F%2Fwww.educarchile.cl%2Fech%2Fpro%2Fapp%2Fdetalle%3FID%3D139509&ei=D3_0VLuTD46gyASQzILICA&bvm=bv.87269000,d.aWw&psig=AFQjCNG_o94Veivu3xmBbQzbFe51SphgRA&ust=1425395440039338 http://www.profesorenlinea.cl/Quimica/Molecula.htm http://rabfis15.uco.es/weiqo/Tutorial_weiqo/Hoja6P1.html http://www.eis.uva.es/~qgintro/atom/tutorial-11.html http://iiquimica.blogspot.com/2006/02/orbitales-y-nmeros-cunticos.html