Química Bases Generales

Química Bases Generales

La materia –seres vivos inclusiveestá constituida por elementos Los elementos son por definición, sustancias que no pueden ser desintegradas

La teoría atómica

1) Los elementos están formados por átomos, si son idénticos tienen las mismas propiedades físicas y químicas.

2) Un compuesto tiene más de un elemento y la relación entre los átomos que la forman siempre es un número entero o fracción sencilla 3) Una reacción química reordena átomos nunca los crea o destruye

La estructura del átomo El átomo es la unidad básica de un elemento que puede intervenir en una combinación química (Dalton, 1808) Por las investigaciones que continuaron hasta el siguiente siglo se estableció: – Que los átomos están formados por partículas más pequeñas (subatómicas)

Y se descubrieron 3 partículas: – ELECTRÓN – PROTÓN – NEUTRÓN

electrón La partícula con carga negativa La carga de un electrón siempre es la misma: – -1.6022 x 10-19

Y la masa: – 9.10 x 10-28

El protón y el núcleo En 1900 se conocía de los átomos: – Que tenían electrones – Que eran eléctricamente neutros Debía tener cargas positivas

Rutherford, al estudiar la estructura del átomo, propuso: – Que las cargas positivas estaban en un conglomerado denso en el centro del átomo al que llamó núcleo

A estas partículas con carga positiva se las llama protones y determinó en otros experimentos: –Que la carga era igual, en cantidad, a la de los electrones –Que la masa era: 1.67262 x 10 -24

100pm 5 x 10-3

Para hablar sobre medidas de los átomos se utiliza el picómetro (pm): 1 x 10 -12

neutrón La relación de la masa del He y H no es 2:1 sino 4:1 En 1932, Chadwick, que había propuesto la existencia de otra partícula subatómica, pudo probarlo

Demostró la presencia de partículas eléctricamente neutras con una masa algo mayor que los protones a los que llamó neutrones

Masa del neutrón: –

1.67493 x 10-24

Número atómico y número de masa

Cada átomo se identifica por el número de protones y neutrones. Número atómico (Z) es el número de PROTONES en el núcleo del átomo de un elemento. – Si el número de protones es igual al de electrones, también indica el número de electrones – Es la identidad del átomo

El número de masa (A) es el número total de PROTONES Y NEUTRONES en el núcleo de un átomo de un elemento – Número de masa = # protones + # neutrones – Número de masa = Z + # neutrones

–AX – Una excepción: el hidrógeno: no z tiene neutrones

Isótopos No todos los átomos de un mismo elemento tienen la misma masa Los átomos con un mismo número atómico pero con diferente número de masa se llaman ISOTOPOS – La mayoría de los elementos tienen isótopos

A los isótopos se los llama por su número de masa

Qué sucede con las propiedades químicas de un isótopo? Cu 29

63

La tabla periódica

En esta tabla los elementos se agrupan por propiedades químicas y físicas semejantes En la tabla periódica los elementos se ordenan por su número atómico, en filas o períodos Los elementos con características químicas comunes aparecen en la misma columna o grupo

o o o

o o

o o

o

Los elementos se dividen en: – Metales – No metales (17) – Metaloides (8)

A lo ancho de la tabla periódica de iquierda a derecha, las características de los elementos cambian de metal a no metal

o o o

o o

o o

o

Moléculas y iones Solo los gases nobles existen en la naturaleza como átomos sencillos La mayor parte de la materia está formada por moléculas o iones

Una MOLECULA es un agregado de 2 o más átomos en una colocación definitiva, que se mantienen unidos por fuerzas químicas ( = enlaces)

La molécula puede tener átomos iguales o diferentes (compuesto) pero siempre en proporciones fijas – Hidrógeno gaseoso: elemento puro( una molécula 2 hidrógenos) diatómica – Agua: molécula compuesta poliatómica

ION Es un átomo o grupo de átomos que tienen carga neta positiva o negativa: – Los protones siempre permanecen constantes en el núcleo – Se puede ganar o perder electrones

Pérdida de un electrón = CATIÓN Ganancia de un electrón = ANIÓN Un compuesto iónico: está formado por cationes y aniones

FÓRMULAS QUÍMICAS Para expresar, por medio de símbolos, la composición de moléculas y compuestos iónicos, se usan fórmulas químicas. – Se indica elementos y proporciones

Hay 2 tipos de fórmulas: – FORMULAS MOLECULARES – FORMULAS EMPIRICAS

FORMULA MOLECULAR Es el número exacto de átomos de cada elemento presentes en la unidad más pequeña de la sustancia. – H2O – O2

Para visualizar una molécula se usan modelos: – Esferas y barras: todas las esferas del mismo tamaño, excepto el H, cada átomo por un color – Espaciales: esferas truncadas, tamaño proporcional.

FORMULA EMPIRICA Indica los elementos presentes y la relación mínima entre ellos: – H2O2 – HO

La fórmula empírica es más sencilla – Es el primer paso al analizar un compuesto desconocido

FORMULAS DE COMPUESTOS IÓNICOS Son las mismas que la fórmula empírica porque no están formados por moléculas Debe ser neutro No se muestra la carga del ánión ni del catión – NaCl – Al2O3

MASA ATOMICA

Depende del número de electrones, protones y neutrones

No se puede pesar un átomo pero se puede determinar su masa en relación con otro átomo. – Para eso se determina el valor de la masa de un átomo que se usará como referencia

Los científicos han acordado: – Masa atómica ( o peso atómico) es la masa de un átomo en unidades de masa atómica – uma – Unidad de masa atómica es una masa igual a la doceava parte de la masa de un átomo de C-12

H tiene 8,4% de la masa del átomo de C-12 C-12 tiene 12 uma Masa atómica del H es 1,008 uma

Masa atómica promedio En la tabla periódica se observa que los valores no son enteros: – C = 12,01 uma

Se debe a que la mayoría de elementos de origen natural tienen más de un isótopo. El valor que se usa es un valor promedio de la mezcla natural

Masa molar de un elemento Las UMA son una escala relativa de masas No se puede pesar en una balanza que indique UMAs En la realidad manejamos cantidades que tienen miles de átomos: – Para eso se utiliza una unidad que describa cantidades con muchos átomos.

Los químicos miden átomos y moléculas en moles

En el sistema SI: – MOL es la cantidad de una sustancia que contiene tantas entidades elementales (átomos, moléculas u otras partículas) como átomos hay exactamente en 12 g del isótopo de carbono-12.

Este número se llama numero de Avogrado

El valor del NA aceptado: – 6,022 x 1023

Un mol de átomos de H tiene 6,022 x 1023 átomos de hidrógeno

1 mol de átomos de carbono tiene: 6,022 x 1023 átomos de carbono Esta cantidad de carbono es la masa molar: – la masa en (g o kg) de 1 mol de unidades (átomos, moléculas) de una sustancia