La base química de la vida

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1 La base química de la vida
Átomos y Moléculas Prof. Yaritzabel Román González, M.S. Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

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Objetivos Conceptualizar lo que es un elemento. Definir átomo y sus componentes. Saber los elementos más comunes en los organismos. Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

3 Composición química de un organismo
Los 4 elementos que componen el 96% de la masa de un organismo son:  Carbono  Hidrógeno  Oxígeno  Nitrógeno Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

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¿Qué es un elemento? Un elemento es una sustancia que no se puede separar en partes más simples mediante una reacción química ordinaria. Oro Helio Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

5 Los elementos: Símbolo químico
Todo elemento tiene un símbolo químico. El símbolo químico está formado por la primera letra o la primera y segunda letra del nombre en inglés o en latín. N – Nitrógeno O – Oxígeno Cl – Cloro Ca – Calcio H – Hidrógeno Na – Sodio K - Potasio Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

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¿Qué es un átomo? Partícula fundamental de un elemento. Partícula más pequeña de un elemento que retiene sus propiedades. Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

7 Partículas subatómicas
Los átomos están compuestos de: Protones – carga + Electrones – carga - Neutrones – neutral Átomo eléctricamente neutral # protones = # electrones Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

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Estructura del átomo Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

9 Partículas subatómicas
Carga eléctrica Protón + Electrón - Neutrón Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

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Tabla Periódica Presenta los elementos en orden de número atómico. Número atómico # de protones en el núcleo atómico Único para cada elemento Indicado como un sub índice a la izquierda del símbolo del elemento 8O, 6C Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

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Masa atómica Determinada por la suma de el # protones y el # neutrones. Ej. Oxígeno tiene 8 protones y 8 neutrones por lo que su masa atómica es 16. Se representa por un super índice en la parte izquierda del símbolo. 16O, 12C La masa atómica se expresa en Dalton o unidades de masa atómica (uma). Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

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Isótopos Átomos del mismo elemento con diferente número de neutrones. Conservan el mismo número de protones y electrones. Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

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Isótopos Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

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Isótopos de Hidrógeno 1H (hidrógeno común) – contiene cero neutrones 2H (deuterio) – contiene un neutrón 3H (tritio) – contiene 2 neutrones Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

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Orbitales Regiones de espacio por donde se mueven los electrones. Cada orbital contiene un número máximo de 2 electrones. Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

17 Electrones de valencia
Los electrones en la capa más distante del núcleo tienen mayor energía. Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

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19 Grupo IA: Metales Alcalinos
Tienen un sólo electrón en su nivel energético más externo. Tienen tendencia a perder el electrón. Ej. Litio, sodio… Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

20 Grupo IIA: Metales alcalinotérreos
Tienen dos electrones en su nivel energético más externo. Ej. Calcio, Magnesio Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

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Grupo IIIA: Térreos Tienen tres electrones en su nivel energético más externo. Ej. Aluminio Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

22 Grupo IVA: Carbonoides
No forman compuestos iónicos. No reaccionan con agua. Ej. Carbono Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

23 Grupo VA: Nitrogenoides
Este grupo se distingue por ser sumamente reactivo a altas temperaturas. Ej. Nitrógeno Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

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Grupo VIA: Anfígenos Tienen 6 electrones de valencia. Ej. Oxígeno, Azufre Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

25 Grupo VIIA: Halógenos Todos son no metales.
Nunca se encuentran sin combinar. Ej. Cloro, Bromo, Fluor Lámpara de halógeno (iodine lamp) Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

26 Grupo VIIIA: Gases nobles
Tienen sus orbitales llenos. Son gases monoatómicos, inodoros e incoloros. Ej. Helio He Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

27 Elementos de transición
Metales pesados y sólidos. Son dúctiles y maleables. Son buenos conductores de calor y electricidad. Fe Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

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Reacciones químicas Un átomo puede donar, aceptar y compatir electrones. Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

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Ecuación química Describe cómo ocurre una reacción química. Reactivos – sustancias que participan en una reacción Productos – sustancias que se producen en una reacción C6H12O6 + 6O2  6CO2 + 6H2O + Energía Reactivos Productos Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

30 Moléculas y Compuestos
Una molécula es la unidad formada por la combinación de dos o más átomos unidos químicamente. Ej. O2 Un compuesto químico se forma cuando dos o más elementos diferentes se combinan. Ej. CO2, H2O Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

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Fórmula Química Describe la composición química de un compuesto. Indican los átomos presentes. Los sub índices numéricos indican el # de átomos presentes. Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

32 Tipos de fórmulas químicas
Fórmula molecular Muestra el tipo y el # de átomos. Fórmula estructural Muestra el tipo, # y arreglo de los átomos. Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

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Enlaces químicos Fuerzas de atracción que mantienen los átomos de un compuesto unidos. Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

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Enlaces covalentes Enlace fuerte Se forma por átomos que comparten electrones. Simple – 1 par de electrones se comparte Doble – 2 pares de electrones se comparten Triple – 3 pares de electrones se comparten Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

35 Enlaces covalentes en átomos comunes
Símbolos Enlaces covalentes Hidrógeno H 1 Oxígeno O 2 Carbono C 4 Nitrógeno N 3 Fósforo P 5 Azufre S Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

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Electronegatividad Medida de atracción de un átomo por los electrones en un enlace químico. Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

37 Tipos de enlace covalente
Enlace covalente no polar Átomos de electronegatividad similar comparten electrones de manera similar. Enlace covalente polar Se forma molécula con un extremo de carga parcial positiva y otro extremo con carga parcial negativa. Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

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Enlaces iónicos Ion Átomo que gana o pierde electrones Catión – ion positivo Anión – ion negativo Formado por atracciones de cargas positivas y negativas Forman compuestos iónicos Na+ + Cl-  NaCl Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

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Iones Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

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Enlaces de Hidrógeno Enlaces débiles Se forman y se rompen fácilmente. Envueltos en la estructura tridimensional del DNA y proteínas. Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

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Ácidos y Bases Un ácido es un donante de protones. Concentración mayor de H+ HCl  H+ + Cl- Una base es un aceptador de protones. Concentración mayor de OH- NaOH  Na+ + OH- Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

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pH Medida de la acidez de una solución. pH pH pH 14.0 Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

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pH Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

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Amortiguador Sustancia que reduce al mínimo los cambios en el pH. Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

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Sales Compuesto en que el ion de hidrógeno de un ácido es reemplazado por un catión. HCl + NaOH  H2O + NaCl Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

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Agua Constituye gran parte de la masa total de un organismo. Fuente de oxígeno. Excelente disolvente. Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

47 Sustancia Hidrofílica
Interaccionan fácilmente con agua. Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

48 Sustancias hidrofóbicas
No interaccionan con agua. Prof. Yaritzabel Román González, M.S.

49 Conceptos importantes
Definir elemento y átomo Saber los 4 elementos que componen la masa de un organismo Distinguir entre enlace iónico y enlace covalente Saber las características de los enlaces Definir y entender la escala del pH Definir un ácido y una base Definir protón, electrón y neutrón Saber los símbolos químicos de los elementos más comunes Prof. Yaritzabel Román González, M.S.