La base química de la vida
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La base química de la vida
Átomos y Moléculas
Prof. Yaritzabel Román González, M.S.
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M.S.
Objetivos
Conceptualizar lo que es un
elemento.
Definir átomo y sus componentes.
Saber los elementos más comunes
en los organismos.
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Composición química de un organismo
Los 4 elementos que componen el
96% de la masa de un organismo
son:
Carbono
Hidrógeno
Oxígeno
Nitrógeno
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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
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Helio
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
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¿Qué es un átomo?
Partícula fundamental de un
elemento.
Partícula más pequeña de un
elemento que retiene sus
propiedades.
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Partículas subatómicas
Los átomos están compuestos de:
Protones – carga +
Electrones – carga Neutrones – neutral
Átomo eléctricamente neutral
# protones = # electrones
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Estructura del átomo
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Partículas subatómicas
Partícula
Carga
eléctrica
Protón
+
Electrón
-
Neutrón
0
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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
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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).
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Isótopos
Átomos del mismo elemento con
diferente número de neutrones.
Conservan el mismo número de
protones y electrones.
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Isótopos
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Isótopos de Hidrógeno
1H
(hidrógeno común) – contiene
cero neutrones
2H (deuterio) – contiene un neutrón
3H (tritio) – contiene 2 neutrones
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Orbitales
Regiones de espacio por donde se
mueven los electrones.
Cada orbital contiene un número
máximo de 2 electrones.
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Electrones de valencia
Los electrones en la capa más
distante del núcleo tienen mayor
energía.
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Grupo IA: Metales Alcalinos
Tienen un sólo electrón en su nivel
energético más externo.
Tienen tendencia a perder el
electrón.
Ej. Litio, sodio…
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Grupo IIA: Metales alcalinotérreos
Tienen dos electrones en su nivel
energético más externo.
Ej. Calcio, Magnesio
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Grupo IIIA: Térreos
Tienen tres electrones en su nivel
energético más externo.
Ej. Aluminio
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Grupo IVA: Carbonoides
No forman compuestos iónicos.
No reaccionan con agua.
Ej. Carbono
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Grupo VA: Nitrogenoides
Este grupo se distingue por ser
sumamente reactivo a altas
temperaturas.
Ej. Nitrógeno
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Grupo VIA: Anfígenos
Tienen 6 electrones de valencia.
Ej. Oxígeno, Azufre
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Grupo VIIA: Halógenos
Todos son no metales.
Nunca se encuentran sin combinar.
Ej. Cloro, Bromo, Fluor
Lámpara de halógeno
(iodine lamp)
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Grupo VIIIA: Gases nobles
Tienen sus orbitales llenos.
Son gases monoatómicos, inodoros
e incoloros.
Ej. Helio
He
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Elementos de transición
Metales pesados y sólidos.
Son dúctiles y maleables.
Son buenos conductores de calor y
electricidad.
Fe
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Reacciones químicas
Un átomo puede donar, aceptar y
compatir electrones.
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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
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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
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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.
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Tipos de fórmulas químicas
Fórmula molecular
Muestra el tipo y el # de átomos.
Fórmula estructural
Muestra el tipo, # y arreglo de los
átomos.
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Enlaces químicos
Fuerzas de atracción que mantienen
los átomos de un compuesto
unidos.
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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
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Enlaces covalentes en átomos
comunes
Átomos
Símbolos
Enlaces
covalentes
Hidrógeno
H
1
Oxígeno
O
2
Carbono
C
4
Nitrógeno
N
3
Fósforo
P
5
Azufre
S
2
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Electronegatividad
Medida de atracción de un átomo
por los electrones en un enlace
químico.
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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.
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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
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Iones
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Enlaces de Hidrógeno
Enlaces débiles
Se forman y se rompen fácilmente.
Envueltos en la estructura
tridimensional del DNA y proteínas.
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Ácidos y Bases
Un ácido es un donante de
protones.
Concentración mayor de H+
HCl H+ + ClUna base es un aceptador de
protones.
Concentración mayor de OH-
NaOH Na+ + OHProf. Yaritzabel Román González,
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pH
Medida de la acidez de una
solución.
pH 0
pH 7
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pH 14.0
pH
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Amortiguador
Sustancia que reduce al mínimo los
cambios en el pH.
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Sales
Compuesto en que el ion de hidrógeno
de un ácido es reemplazado por un
catión.
HCl + NaOH H2O + NaCl
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Agua
Constituye gran parte de la masa
total de un organismo.
Fuente de oxígeno.
Excelente disolvente.
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Sustancia Hidrofílica
Interaccionan fácilmente con agua.
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Sustancias hidrofóbicas
No interaccionan con agua.
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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
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