4/5/2012 RESUMEN Química: Es la ciencia que estudia la materia y todos los cambios que ocurren en ella. Materia :Todo lo que nos rodea, ocupa espacio y tiene masa. La materia en movimiento tiene energía. El movimiento está relacionado con la temperatura. Materia tiene 3 estados Materia tiene propiedades Materia puede cambiar Estados/Propiedades/Cambio están todos relacionados con la temperatura. 1 Ley de Conservación de Masas La cantidad total de materia presente antes de una reaccion química es igual a la cantidad de materia después de la reacción. butano + oxigeno dioxido de carbono + agua 58 g + 208 g 176 g + 90 g 266 g = 266 g 2 1 4/5/2012 Ley de Conservación de la Energía “La Energía no puede ser creada ni destruida.” •La cantidad total de energía en el universo es constante. 3 Escalas de temperatura 100°C 373 K 212°F 671 R Tº Ebullici del agua 25°C 298 K 75°F 534 R Tº ambiente 0°C 273 K 32°F 459 R Tº Fusión hielo 234.1 K -38°F 421 R -38.9°C Tº Ebullici mercurio -183°C 90 K -297°F 162 R Tº Ebullici del oxígeno -269°C Celsius -273°C 4 K Kelvin 0 K -452°F -459 °F 7 R Fahrenheit 0 R BP helio Cero absolut Rankine 2 4/5/2012 Escala Temperatura Kelvin La escala Kelvin es una escala absoluta , es decir mide la temperatura actual de un objecto. • 0 ºK se llama cero absoluto, es un valor teorico. 0 ºK = -273 °C = -459 °F. K C 273 •Recuerda que la temperatura kelvin es siempre un número grande positivo! 5 Átomos y Elementos Estructura Atómica y Tabla Periódica Á Átomo Núcleo Protones Tabla Periódica Electrones Neutrones Grupos Períodos Arreglo de electrones Ley Periódica Número atómico Número de masa Isótopos 6 3 4/5/2012 Experimentando los átomos •Cada tipo átomo es único. • Existen alrededor de 91 elementos en la naturaleza Un elemento es una sustancia que no se puede separar en Sustancias mas simples por medios químicos!!! sobre 20 se han sintetizados en laboratorios. A cada elemento se le asignan Símbolos Químicos: abreviatura de una o dos letras. 7 Nombres y Símbolos Químicos • Los elementos tienen diferentes propiedades: Estructura, magnetismo, punto fusión, ebullición, electricidad, estabilidad, reactividad, etc… 8 4 4/5/2012 Elementos esenciales para la salud • Oxígeno – O, se encuentra en agua, carbohidratos, grasas y proteínas b hid t t í • Carbono – C, carbohidratos, grasas y proteínas • Calcio – Ca, huesos y dientes • Azufre – S, algunos amino ácidos • Hierro –Fe, presente en la hemoglobina que l h l b lleva el oxígeno en la sangre. 9 Elementos Un elemento es una sustancia que no se puede separar en sustancias mas simples por medios químicos • Cada elemento tiene un número único de protones en el núcleo!!!!. •El número de protones en el núcleo de un átomo se llama número atomico (Z). •Cada elemento puede ser identificado por su número atómico y se ordenan en la Tabla Periodica de acuerdo a Z. Ejem: C, Z=6 : Todos los átomos de carbono tiene 6 protones en el núcleo. 10 5 4/5/2012 Tabla Periódica –Es el arreglo de todos los elementos que existen. –Dmitri Mendeleev, ordenó todos los elementos en orden ascendente de número atómico, formando grupos o familias cuyos elementos poseen propiedades similares. –Grupos – columnas verticales –Períodos – filas horizontales 11 SEGÚN NATURALEZA DE LOS ELEMENTOS 12 6 4/5/2012 Las configuraciones electrónicas pueden ser determinadas a partir de la posición en la tabla periódica • • • • • • • • Elementos en el grupo 1(1A) terminan en ns1. Elementos en el grupo 2 (2A) terminan en ns2 Elementos en el grupo 13 (3A) terminan en ns2np1 Elementos en el grupo 14 (4A) terminan en ns2np2 Elementos en el grupo 15 (5A) terminan en ns2np3 Elementos en el grupo 16 (6A) terminan en ns2np4 Elementos en el grupo 17 (7A) terminan en ns2np5 Elementos en el grupo 18 (8A) terminan en ns2np6 13 14 7 4/5/2012 Elementos de la Tabla Periodica Número Atómico Z Símbolo del Elemento Masa Atómica Tro's "Introductory Chemistry", Chapter 4 15 ISOTOPOS • Isotopo: Un mismo elemento tiene diferentes masas: El cloro en la naturaleza tiene 2 isótopos, uno con masa aproximada de 35 uma y otro con peso aproximado de 37 uma. La masa atomica del cloro es 35.45 uma. ( (promedio di de d las l observadas b d en la l naturaleza). t l ) 16 8 4/5/2012 Isótopos, Continuación Porcentaje natural de abundancia = cantidad relativa encontrada en una muestra . 17 Isótopos Continuación • Todos los isótopos de un elemento: son químicamente idénticos. Presentan exáctamente las mismas reacciones químicas. químicas • Tienen el mismo número de protones. Tienen diferentes masas. Tienen diferente número de neutrones. Los isótopos se identifican por su número masico (A) (A) número masico = # p+ + # n0 Cl 35 17 A = Z + # n0 35= 17 +# n0 # n0= 18 Para la mayoría de los isótopos estable, # n0 > # p+. 18 9 4/5/2012 Número Másico No es lo mismo que Masa Atómica • La masa atómica es un número experimental determinado por todos los isótopos presentes naturalmente • El número másico (A) se refiera al número de pprotones + neutrones en un isótopo, p , Naturales o sintetizados por el hombre. A = Z + # n0 19 Clasificación de los Elementos = Metales = Metaloides = No metal Tro's "Introductory Chemistry", Chapter 4 20 10 4/5/2012 CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS GASES NOBLES METALES NO METALES METALOIDES 21 Entonces: UN 75 75% % DE LO ELEMENTOS QUÍMICOS EXISTENTES EN LA NATURALEZA SON METALES Y EL RESTO SON NO METALES Y METALOIDES 22 11 4/5/2012 La Carga del Ion y la Tabla Periodica • La carga en un ion se puede determinar de la posición del elemento en la tabla periodica. •Los Metales forman siempre iones positivos. •Los No Metales forman iones negativos •Los No Metales forman iones negativos. 23 Valence de Electrones y Carga del Ion • Los electrones de más alta energía ( los más externos) en un átomo se llaman electrones de valencia . •Los Metales forman cationes por perdida de electrones de valencia para lograr tener el mismo número de electrones que el gas noble antecesor Metales Grupo Principal (A). Li+ = 2 e = He; Al3+ = 10 e = Ne. •No Metals l forman f aniones i por ganancia i de d electrones l para tener el mismo número de electrones del próximo gas noble. Cl = 18 e = Ar; Se2 = 36 e = Kr. 24 12 4/5/2012 Estructura Atomica de Iones • No Metales forman aniones. Por cada carga negativa, el ion tiene 1 electron más que el átomo neutro neutro. F = 9 p+ y 9 e; P = 15 p+ y 15 e; F─ = 9 p+ y 10 e. P3─ = 15 p+ y 18 e. •Los Aniones se nombran cambiando la terminación del nombre por –uro. fluor F + 1e F─ ion fluoruro 2─ oxygeno O + 2e O ion oxido La carga de un anion se puede deducir del número del grupo en la tabla periodica. 25 Group 7A 1, Group 6A 2 Estructura Atómica de los Iones, • Metales forman cationes. Por cada charga positiva el ion tiene 1 electron menos que el átomo neutro. neutro átomo Na = 11 p+ y 11 e; átomo Ca = 20 p+ y 20 e; ion Na+ = 11 p+ y 10 e. ion Ca2+ = 20 p+ y 18 e. Los Cationes se nombran de la mima manera que el metal. sodio Na Na+ + 1e ion sodio calcio Ca Ca2+ + 2e ion calcio La carga de un cation se puede determinar a partir del número del grupo de la tabla periódica. Grupo 1A 1+, Grupo 2A 2+, 26 (Al, Ga, In) 3+. 13 4/5/2012 Propiedades de los Metales • Sólidos a temperatura ambiente, excepto el Hg. •Superficie Reflectiva. brillantes •Conductor de calor y electricidad. Maleable. (pr) •Se le puede dar forma. Dúctiles.(Tº) •Capaces de extenderse en alambres o hilos. Pierden electrones y forman cations en reacciones. Alrededor del 75% de los elementos son metales. 27 No metales • Se encuentran en los 3 estados. (sólido, s; líquido, l y gas, g) •Malos conductores del calor. •Malos conductores de electricidad. •Sólidos son brillantes. •Ganan electrones en las reaciones formando aniones . 28 14 4/5/2012 Metaloides • Presentan algunas propiedades de los metals y los no metales. •Se conocen también como semiconductores Propiedades del Silicio: brillante Conductor de electricidad No es buen conductor del calor quebradizo 29 15