ESTRUCTURAS DEL ÁTOMO

QUIMICA

Profesora: González, Carolina

Técnico Superior en Seguridad, Higiene Medio Ambiente.

Modelos Atómicos

Dalton J.J. Thomson Ernest

Rutherford Niels Bohr Heisenberg

Evolución del Modelo Atómico

ESTRUCTURA DE UN ÁTOMO

Átomo Núcleo

Protones

Neutrones

Corteza Electrones

CARGAS DE LAS SUBPARTICULAS

NUMERO ATÓMICO Z: Se denomina número atómico al número de

protones que tiene un átomo en su núcleo. Se designa con la letra Z. Como en un átomo hay igual cantidad de protones que de electrones, el número atómico indica también el número de electrones que posee un átomo.

Z= P+

P+=e-

El Átomo es eléctricamente Neutro!!

NÚMERO MÁSICO A: Es el número que resulta de sumar los

protones y neutrones de su núcleo atómico. Se designa con la letra A.

Tiene un valor igual o aproximado a la masa atómica relativa de cada elemento.

A= P+ + no

EJERCITACIÓN: Identificar la cantidad de protones,

electrones y neutrones de los siguientes átomos neutros:

Bromo Magnesio Litio Hierro

ISOTOPOS: Del griego Isos:”igual”; topos: “lugar” Son átomos que ocupan el mismo lugar en

la tabla periódica, o sea que poseen igual numero Z pero se diferencian en el numero A por poseer diferente cantidad de neutrones en el núcleo (diferencia de masa atómica).

La mayoría de los elementos químicos poseen más de un isótopos, solamente 21 elemento poseen un solo isotopo natural.

ISOBAROS Son átomos de diferentes elementos

que teniendo distinto número atómico y distinto número de neutrones poseen igual masa atómica. Poseen propiedades físicas semejantes pero difieren en sus propiedades químicas. Ej: 14 C y 14 N

ISOTONOS : Son átomos de elementos diferentes

que poseen igual número de neutrones y distinto número atómico y número másico. 12 C 6 y 13 N7

Isoeléctricos: Son átomos que poseen igual número de electrones en su estructura. Ejemplo: Ne , O-2 , F-1 , Mg +2 todos tienen 10 e-

DURANTE EL SIGLO XIX, LOS QUÍMICOS

COMENZARON A CLASIFICAR A LOS ELEMENTOS

CONOCIDOS DE ACUERDO A SUS SIMILITUDES DE

SUS PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS.

EL FINAL DE AQUELLOS ESTUDIOS ES LA TABLA

PERIÓDICA MODERNA

Tabla Periódica

DMITRI MENDELEEV

1834 - 1907

En 1869 publicó una Tabla de los

elementos organizada según la

masa atómica de los mismos.

Mendelevio

HENRY MOSELEY

1887 - 1915

En 1913, mediante estudios de rayos X,

determinó la carga nuclear (número atómico)

de los elementos. Reagrupó los elementos

en orden creciente de número atómico.

“Existe en el átomo una cantidad

fundamental que se incrementa en

pasos regulares de un elemento a otro.

Esta cantidad sólo puede ser la carga

del núcleo positivo central”

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Los elementos están colocados por orden creciente de su número atómico (Z)

GRUPOSa las columnas de la

tabla

PERÍODOSa las filas de la tabla

Se denominan

La utilidad del sistema periódico reside en que los elementos de un mismo grupo poseen propiedades

químicas similares

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GRUPOS

PERÍ

OD

OS

Los elementos situados sobre el lado izquierdo y en la parte media de la tabla (exceptuando el H) son metales que se caracterizan por su brillo propio, maleabilidad, ductilidad, alta conductividad térmica y eléctrica. Sobre el lado derecho de la tabla se encuentran los no-metales caracterizados por su baja conductividad (excepto el grafito), buenos aislantes del calor y fragilidad en el estado sólido. Estas dos zonas quedan separadas por la línea diagonal junto a la cual se encuentran los metaloides con propiedades intermedias entre metales y no metales. La Figura 7a muestra un trozo de Na

metálico y su estructura cúbica centrada en el cuerpo. Es un elemento del grupo I (metales alcalinos). Dada su baja dureza puede ser cortado fácilmente. Tanto el Na como el K son altamente reactivos y la Figura 7b muestra una violenta reacción con el agua.

La Figura 8 muestra Si puro, un metaloide del grupo IV A. Es usado en celdas fotovoltaicas que pueden convertir la energía solar en electricidad. De acuerdo a su contenido de impurezas el silicio puede ser: grado metalúrgico (GM) empleado para elaborar aceros resistentes a la corrosión o grado electrónico (GE) para componentes electrónicos como los “chips” de computadoras. En este último caso el Si debe ser de muy alta pureza. La Figura 9 muestra grafito y

diamante, ambos constituidos por átomos de carbono (no metal del grupo IV A). Las diferencias en sus aspectos y propiedades están determinadas por la forma en que se unen los átomos de C. (a) Estructura del grafito, es frágil, lubricante y buen conductor de electricidad. (b) Estructura del diamante que es un sólido duro y transparente. Se utiliza como abrasivo y en herramientas de corte.

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ESPECIES CON CARGA ELÉCTRICA. IONES.

Si un átomo neutro gana o pierde electrones, se convierte en una especie cargada, denominada ion

Si gana electrones, hay exceso de éstos, el ion será negativo y se denomina anión

Si pierde electrones, hay defecto de éstos, el ión será positivo y se denomina catión

Los elementos químicos se pueden clasificar, según su facilidad para perder o ganar electrones

MetalesNo metalesSemimetalesGases nobles

Tipo de elemento Ejemplo Facilidad para formar iones

Li, Be, Re, AgO, F, I, PSi, GeHe, Ne, Ar

Forman fácilmente iones positivosForman fácilmente iones negativosForman con dificultad iones positivosNo forman iones

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ELECTRONEGATIVIDAD.La electronegatividad es la tendencia que tienen los átomos de un

elemento a atraer hacia sí los electrones cuando se combinan con átomos de otro elemento. Por tanto es una propiedad de los átomos

enlazadosLa determinación de la electronegatividad se hace conforme a dos escalas:Escala de Mulliken: Considera la electronegatividad como una propiedad de los átomos aislados, su valor es:Escala de Pauling: Se expresa en unidades arbitrarias: al flúor, se le asigna el valor más alto, por ser el elemento más electronegativo, tiene un valor de 4 y al cesio, que es el menos electronegativo se le asigna el valor de 0,7

2EIAE EN

La electronegatividad aumenta con el

número atómico en un período y disminuye

en un grupo.El valor máximo será el del grupo 17 y el

valor nulo es el de los gases nobles

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CARÁCTER METÁLICO.

Metales:• Pierden fácilmente electrones para formar cationes• Bajas energías de ionización• Bajas afinidades electrónicas• Bajas electronegatividades• Forman compuestos con los no metales, pero no con los metales

Según el carácter metálico podemos considerar los elementos como:

No Metales:• Ganan fácilmente electrones para formar aniones• Elevadas energías de ionización• Elevadas afinidades electrónicas• Elevadas electronegatividades• Forman compuestos con los metales, y otros con los no metales

Semimetales o metaloides:• Poseen propiedades intermedias entre los metales y los no metales (Si, Ge)

.Elementos Inertes o gases nobles: Se ubican en el grupo 18 y se caracteriza por tener todos sus niveles energéticos completos. Su configuración externa se representa por ns2np6 a excepción del He que tiene una configuración del tipo 1s2.

- Estructura electrónica: distribución de los electrones en los orbitales del átomo

- - Potencial de ionización: energía necesaria para arrancarle un electrón.

- - Electronegatividad: mide la tendencia para atraer electrones.

- - Afinidad electrónica: energía liberada al captar un electrón. - Carácter metálico: define su comportamiento metálico o no metálico.

- - Valencia iónica: número de electrones que necesita ganar o perder para el octeto.

 

OTRAS PROPIEDADES DE LA TABLA PERIODICA

Identificar la ubicación de los siguientes elementos en la tabla periódica:BromoMagnesioLitio Hierro

Ejercitación: