Estructura Básica Del Átomo
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Estructura del Átomo Desde los tiempos de la antigua Grecia los
pensadores venían preguntándose, acerca de cómo estaba constituida la materia en su interior.
Demócrito (Siglo V A.C.) introduce el término de átomo como la parte mas pequeña de la materia.
ÁTOMO
sin división
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Estructura del Átomo
NÚCLEO:
PROTONES Y NEUTRONES
CORTEZA: ELECTRONES
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Hoy sabemos que el átomo es divisible, puesto que está formado por partículas más pequeñas, llamadas partículas subatómicas.
Estas pueden ser de tres tipos:
Los protones y los neutrones están en el núcleo y los electrones están en continuo movimiento formando una “corteza” alrededor del núcleo.
• Protones • Neutrones • Electrones
Estructura del Átomo
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Los Protones
• Se encuentran en el núcleo
• Tienen carga eléctrica positiva
• Poseen una masa semejante a la del átomo de hidrógeno
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Los Neutrones
• Constituyen los núcleos de los átomos junto con los protones.
• No tienen carga eléctrica (son neutros)
• Poseen una masa prácticamente igual a la del protón
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Los Electrones
• Poseen una masa 1.840 veces menor que la del átomo más pequeño (el de hidrógeno)
• Tienen carga eléctrica negativa
• Se están moviendo constantemente alrededor del núcleo siguiendo unas “órbitas”
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ÁTOMO
Núcleo: Protones
Neutrones
Corteza: electrones
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Resumiendo
PARTÍCULA LOCALIZACIÓN MASA CARGA
Protón
Neutrón
Electrón
u.m.a. = unidad de masa atómica (masa de un átomo de hidrógeno)
Núcleo
Núcleo
Corteza
1 u.m.a.
1 u.m.a.
1/1840 u.m.a.
Positiva
No tiene
Negativa
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Partículas que forman parte del átomo
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¿Cómo se distribuyen los electrones en la corteza?
Se distribuyen en niveles
Desde el núcleo hacia fuera; nivel 1, nivel 2, etc.
Cada nivel tiene un número definido de electrones
Nivel 1: 2 electrones
Niveles 2 y 3: 8 electrones
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ZXA
Número Másico y Número Atómico
A: se denomina número másico
o masa del átomo
está determinado por la suma
de los protones más los neutrones
ya que los electrones tienen
masa despreciable.
Z: se denomina número atómico
y corresponde al número
de protones. Si el átomo es
neutro, también corresponde
al número de electrones.
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¿Cómo determinar el número de partículas fundamentales del átomo? A= n + p
A número másico
p cantidad de protones
n número de neutrones
N= A - p
Z= número atómico
Indica el número de protones
Si el átomo es neutro, indirectamente indica el número de electrones
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Capa de valencia y electrones de valencia
CAPA DE VALENCIA: Corresponde
al último nivel, en este caso nivel 2,
que contiene 7 electrones
ELECTRONES DE VALENCIA: Son los
electrones de la capa de valencia
en este caso 7
Los electrones de valencia son los únicos electrones
Involucrados en los enlace químicos
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IONES
CATIÓN:
ION POSITIVO
SE FORMA CUANDO EL ATOMO NEUTRO PIERDE UNO O MAS ELECTRONES DE LA CORTEZA
ANIÓN:
ION NEGATIVO
SE FORMA CUANDO EL ATOMO NEUTRO GANA UNO O MAS ELECTRONES
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Formación de un catión
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Formación de un catión
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Pérdida de un electrón
Li
0
Li
+1
+ 3 (p+) – 3(e)= 0 + 3 (p+) – 2(e)= +1
CATIÓN
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ANIÓN
ganancia de un electrón
+ 9 (p+) – 9(e)= 0 + 9 (p+) - 10(e)= -1
F
F
0 -1
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MOL El mol (símbolo: mol) es la unidad con que se mide la
cantidad de sustancia, una de las siete magnitudes físicas fundamentales del Sistema Internacional de Unidades.
El número de unidades elementales átomos, moléculas, iones, electrones, radicales u otras partículas o grupos específicos de éstas existentes en un mol de sustancia es, por definición, una constante que no depende del material ni del tipo de partícula considerado. Esta cantidad es llamada número de Avogadro y equivale a:
6,02214139(27) x 1023 mol-1
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Ejemplo: Conversión gramos - mol Calcular el número de
moles en 0,6 gramos de oro.
Utilizamos en peso atómico del elemento oro, en este caso 196,97 g/mol. Entonces:
1 mol Au ---------- 196,97 g X mol Au ---------- 0,6 g
X = 0,6 g x 1mol Au = 3,05 x 10-3 mol Au
196,97 g
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Ejemplo: Conversión mol – átomos Calcular el número
de átomos en 0,6 gramos de oro.
Utilizamos el número de moles calculado en el ejercicio anterior, además recordemos que en un mol hay 6,022 x 1023 átomos del elemento. Entonces:
1 mol Au ---------- 6,022 x 1023 átomos 3,05 x 10-3 mol Au ---------- X átomos
X = 3,05 x 10-3 mol Au x 6,022 x 1023 átomos Au
1 mol Au X = 1,84 x 1021 átomos Au
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Ejercicios 1.- Calcular el
número de moles y átomos en 100 gramos de plata. (P.A. Ag 107,868 g/mol)
Solución: 0,927 mol Ag
5,583 x 1023 átomos
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Ejercicios 2.- Una hoja de
aluminio para guardar alimentos, tiene una masa de 0,3 g/pulg2. Calcular el número de moles y átomos contenidos en esa hoja. (P.A. Al 26,982 g/mol)
Solución: 0,011 mol Al/pulg2
6,696 x 1021átomos/pulg2
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Ejercicios 3.- Compare el número
de átomos por cm3, entre el plomo y el cobre.
P.A. Pb 207,2 g/mol
P.A. Cu 63,546 g/mol
Densidades:
Pb 11,3 g/cm3
Cu 8,9 g/cm3
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Ejercicios Se requiere recubrir una pieza de acero
que tiene una superficie de 200 pulg2 con una capa de níquel de 0,002 pulg de espesor. Calcular el número de moles y de átomos de níquel que se requieren.
P.A. Ni 58,6934 g/mol
Densidad Ni 8,908 g/cm3
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Masa Molecular Es la masa en uma que resulta de sumar las masas
de los átomos que forman la molécula. Se representa por M(m). Es un número relativo, ya que se obtiene por comparación con la doceava parte del isótopo de carbono 12.
Ejemplo: H2SO4, tiene una masa molecular de 98 uma; que resulta de sumar 32 uma, que es la masa atómica del azufre, más 1 uma por los dos átomos de hidrógeno, más 16 uma por cada uno de los 4 átomos de oxígeno.
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Masa Molecular Gramo Es el número de gramos igual a la masa molecular
de la sustancia.
A veces se utiliza el concepto de mol indistintamente para elementos y compuestos, aunque algunos textos utilizan el átomo-gramo para elementos y el mol para compuestos.
Ejemplo: La masa molecular gramo del sulfuro de aluminio (Al2S3) es 150 g/mol.
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Ejercicios 1. Calcular la cantidad de moles y moléculas existentes
en 200 gramos de carbonato de calcio (CaCO3). Respuesta: 2 moles, 1,2 x 1024 moléculas.
2. ¿Cuántos moles de ácido clorhídrico habrá en 24,08 x 1023 moléculas de HCL? Respuesta: 4 mol de HCL.
3. Si 15 gotas de ácido sulfúrico (H2SO4) ocupan 1 cm3 y la densidad del mismo es 1,181 g/cm3, ¿cuántas moléculas habrá en una gota? Respuesta: 4,8 x 1020 moléculas.
Material de distintos autores