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PROGRAMA VOCACIONAL INTEC

2009 CURSO DE QUIMICA GENERAL

• • • • PROF: JOSE VILLAMAR TROYA EMAIL. [email protected]

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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

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Teoría atómica de Dalton y Thompson

• 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.

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Teoría atómica de Dalton y Thompson

• 1. Todos los elementos se componen de diminutas llamadas partículas indivisibles átomos. No se crean ni se destruyen átomos durante una reacción.

• 2.

Todos los átomos de un elemento dado son iguales, de un elemento difieren de los pero los átomos átomos de todos los demás elementos.

• 3. Se forman compuestos cuando átomos de elementos combinan en proporciones fijas y diferentes se 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 reacción.

átomos durante una 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.

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Postulados:

• 1. El átomo es una esfera solida indivisible: F •Los átomos tienen una estructura interna, están formados por otras partículas: protones, neutrones, electrones.

• 2. Los átomos de un mismo elemento son idénticos F •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 F •Los compuesto están formados por elementos, átomos.

•4 Es imposible crear o destruir un átomo

.

F Con el descubrimiento de la radioactividad se supo que un átomo de un elemento si puede convertirse en uno de otro elemento 7

•5 Cuando las moléculas se combinan , forman moléculas idénticas.

V •6 Dos o mas átomos pueden combinarse para formar mas de un tipo de molécula.

V •7 Los átomos de diferente elemento tienen distintos pesos V 8

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

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

J.J Thompson

• 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 Descubre que el protón tiene carga : veces la masa del átomo de hidrogeno .

+ 1 También descubre que hay átomos que tienen la misma cantidad de protones, pero su masa varia. A esto los llamo isotopos.

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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

DIVERGENCIAS EN EL ATOMO; ISÓTOPOS, ISÓTONOS, ISÓBAROS E ISOELECTRÓNICOS.

• Un

nucleído

o

núclido

es el conjunto de todas aquellas posibles especies nucleares de un elemento químico .

• Los nucleídos se dividen en:

Isótopos :

su masa Son átomos de un mismo elemento, que difieren en 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.

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DIVERGENCIAS EN EL ATOMO; ISÓTOPOS

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.

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DIVERGENCIAS EN EL ATOMO; ISÓTOPOS 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)

Cobalto-60

Identifica el isotopo del cobalto, cuyo numero de masa es 60. ( 27 protones y 33 neutrones )

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DIVERGENCIAS EN EL ATOMO; ISÓTOPOS IDENTIFICACION DE LOS ISÓTOPOSÇ IDENTIFICACION # 1

Un segundo método adopta la forma general.

# de masa Cobalto-60

Z A

X

# atómico Cualquier elemento de la tabla periódica.

27 60

Co

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DIVERGENCIAS EN EL ATOMO; ISÓBAROS

Isóbaros : 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 .

•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 que, a pesar de ser distinta entre los dos neutrones es tal Isóbaros, la suma es la misma, pero con distinto número de protones .

•Ejemplos • 14 C y 14 N • 17 N , 17 O y 17 F 17

DIVERGENCIAS EN EL ATOMO; ISÓTONOS

Isótonos : Son los que tienen igual nucleídos de distintos elementos 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.

•Dos núcleos son isótonos si tienen el mismo número N de neutrones.

Por ejemplo, Boro-12 y Carbono-13, ambos tienen 7 Neutrones .

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DIVERGENCIAS EN EL ATOMO; ISOELECTRÓNICOS.

Isoelectrónicos: moleculares ( entre Se átomos , dice que moléculas , dos o iones ) son más entidades isoelectrónicos 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.

• El átomo de N y el ion radical O + que la carga se incrementa.

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 19

RESUMEN

Isoelectrónicos:

igual cantidad ELECTRONES EN SU CAPA EXTERNA.

de •

Isótonos:

igual cantidad de NEUTRONES •

Isóbaros:

igual MASA ATÓMICAS •

Isótopos:

difieren NEUTRONES en cantidades de

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.

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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 10 -10 m (0,0000000001 m) y una masa alrededor de 1,7 × 10 -27 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.

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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 10 15 m

es la parte central del átomo y contiene partículas con carga positiva, los protones , y neutras, los a la de un partículas que no poseen carga eléctrica, es decir son neutrones neutrón.

. La masa de un protón es aproximadamente igual • • 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

electrones es la parte exterior del , con carga negativa.

giran alrededor del menor que la de un átomo. En ella se encuentran los Éstos, ordenados en distintos niveles, núcleo. La masa de un electrón es muchas veces 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.

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Extremos de modelos atómicos

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