Download Visión Macro y Micro de la Materia

¿Qué es la materia?
¿De qué está formada la materia?
¿Cuál es su naturaleza, cómo está hecha, de qué se
compone?
Es importante la búsqueda de ayudas visuales,
símbolos, para estudiar y entender lo que
observamos en la naturaleza (lo que se puede y no
se puede ver).
Importante para entender las propiedades y estados
de la materia. Desarrollar un entendimiento del
proceso de formación de la materia.
Explicación de la Observación del Comportamiento
de Gases, Líquidos y Sólidos
 Se diseña un modelo para representar y explicar la
composición de la materia.
 La materia está hecha de moléculas.
 La molécula es la partícula más pequeña que se puede dividir
una sustancia.
 El modelo descriptivo de la materia se conoce como Teoría
Atómica (John Dalton)
 Toda la materia está compuesta por partículas llamada átomos.
 Se llama elementos a aquellas sustancias que están compuestos
por átomos que son iguales.
 Se llama compuesto a aquellas sustancias que son producto de
la combinación de átomos de dos o más elementos.
 Cada molécula de un compuesto contiene el mismo número de
átomos de cada clase.
Clasificación de la Materia
Clasificación de la Materia
 Sustancias Puras
 Tienen una composición constante y propiedades
físicas y químicas únicas.


Elemento
 Sustancia pura compuesta por moléculas del mismo átomo
Compuesto
 Sustancia pura compuesta por moléculas de distintos
átomos
 Mezclas
 Combinación de dos o más sustancias puras
 Sus propiedades pueden variar de acuerdo a la
cantidad de cada sustancia.


Homogéneas: composición uniforme
Heterogéneas: composición no uniforme
Modelo del Atomo
 Se considera como la unidad de lo que está hecha
la materia.
 ¿Cómo interactúan los átomos para formar la
materia?
 Necesitamos visualizar el modelo de la composición
del átomo para entender sus características.
Modelo Atómico: Estructura Atómica
 Atomos están compuestos por partículas
subatómicas: protones, neutrones y electrones.
 Los protones y neutrones se encuentran en la
porción central del átomo. Este lugar se llama el
nucleo.
 Los electrones están localizdos fuera del nucleo y se
estima que se mueven a través de un espacio
relativamente grande alrededor del nucleo.
Partículas Subatómicas
 Protones están localizados
dentro del nucleo de un átomo.
Poseen una carga eléctrica de
+1.
 Neutrones están localizados
dentro del nucleo de un átomo.
No tienen carga eléctrica.
 Electrones están localizados
fuera del nucleo. Poseen una
carga eléctrica de -1. Se
mueven en un espacio
alrededor del nucleo.
Características de las Partículas Subatómicas
Diversidad en la Materia
 Basado en la obervación y curiosidad para
caracterizar la materia, se han descubierto 115
elementos (115 átomos diferentes).
 86 elementos son de origen natural: tierra (suelo),
océano y la atmósfera.
 El resto han sido sintetizado en laboratorios.
 Cada elemento se caracteriza y se identifica por sus
propiedades físicas y químicas.
 A cada elemento se la asignó un nombre y símbolo en
específico.



Nombrados por el científico que lo descubrió
Lugares famosos
Personajes mitológicos
Modelo Atómico: Nomenclatura para
Elementos y Compuestos
 El símbolo de un elemento está basado en su
nombre y consiste de una letra mayúscula o una
letra mayúscula seguida de una minúscula.
 Ejemplos: N (nitrógeno), Ca (calcio)
 El símbolo de un compuesto (sustancias hechas de
dos o más átomos diferentes) es la combinación los
símbolos de cada elemento.
 Ejemplos: HCl (ácido clorídico), NaCl (cloruro de
sodio)
Modelo Atómico: Nomenclatura y Conceptos
Estructurales
 Al número de protones en el núcleo se le llama
número atómico. Como los átomos de elementos no
tienen carga, el número atómico también es igual al
número de electrones del elemento.
 Cada elemento: no. de protones = no. de electrones
 La suma del número de protones y neutrones se
conoce como el número de masa.
 Atomos de un elemento que tiene el mismo número
atómico (no. de protones) pero distinto número de
neutrones se llama Isótopo.
 Ejemplos:
Número Atómico y Número de Masa
 El número atómico de fluor es 9.
 En el símbolo F, el número 9 se encuentra en la parte
inferior izquierda. ( 9 protones y 9 electrones)
 El número de masa de fluor es 19.
 En el símbolo F, el número 19 se encuentra el la parte
superior izquierda. (la suma de protones y neutrones)
ISOTOPOS
 Isótopos son átomos que tienen el mismo número
de protones en el nucleo pero diferente número de
neutrones. Esto es, tienen el mismo número
atómico pero differente número de masa.
 Debido a que tienen el mismo número de protones
en el núcleo, todos los isótopos del mismo
elemento tienen el mismo número de electrones
afuera de núcleo.
ISOTOPOS y PESOS ATOMICOS
 Muchos elementos se encuentran en la Naturaleza
como una mezcla de varios isótopos.
 El peso atómico de elementos compuestos por
mezclas de isótopos corresponde al promedio de la
masa de los átomos en la mezcla de isótopos.
isotope % isotope mass 
Atomic weight 
100
Organización de los Elementos
 Julius Lothar Meyer (Alemán) y Dmitri Mendeleev
(Ruso) en 1869 diseñaron un esquema de clasificación
para facilitar la identificación de los elementos.
 Basado en sus observaciones y el modelo atómico se
formuló la Ley de Periodicidad.
 Cuando los elementos son colocados en orden de
aumento en el número atómico y su masa atómica, otros
elementos con igual características aparacerá en
períodos regulares.
 Las propiedades físicas y químicas de los elementos son
función periódica de su número atómico. (i.e. el número
de protones y electrones en el átomo)
TABLA PERIODICA
 La tabla periódica es un arreglo organizado de los elementos en
forma de tabla basado en la ley de periodicidad.
 Elementos con propiedades químicas similares se encuentran en
columnas verticales llamados grupos o familias.
 El período se refiere a la fila horizontal donde se colocan los
elementos de izquierda a derecha a medida que aumenta su número
atómico.
18 groups/families
7
periods
MODERN PERIODIC TABLE
Resumen de Elementos Importantes en Sistemas
Biológicos
Estructura Atómica Revisada:
Teoría de Bohr y Schroedinger
 Bohr propuso que el electrón en el átomo de hidrógeno se
mueve alrededor del nucleo en cualquier óbita circular .
• El electrón puede cambiar de orbital solamente absorbiendo o
liberando energía.
• Este modelo se modificó utilizando el concepto de “quantum”
de energía y de probabilidad . Hablamos conceptualmente
de la probabilidad de encontrar los electrones en diferentes
niveles de energía . (Teoría de Mecánica Cuántica)
ENERGIA de ELECTRONES
 Los niveles de energía se dividen en:
 Nivel Principal (n= 1,2,3,4..) . La energía aumenta con el
valor de n.
• Subniveles s, p, d y f. La energía aumenta :
•
s<p<d<f
• Orbitales (describen la probabilidad de encontrar los
electrones) s (x, y, z), p(x, y, z)
Propiedades Químicas y La Estructura Atómica
• El nivel principal n nivel de valencia “valence shell” de un
átomo es el nivel que contiene los electrones con mayor
energía (n con el valor más grande).
• Atomos con el mismo número de electrones en el nivel de
valencia tienen propiedades químicas similares.
magnesium
calcium
strontium
CLASIFICACION DE ELEMENTOS
• Elementos Representativos : subnivel s, p electron(es) valencia.
• Elementos de Transición: subnivel d electron (es) valencia.
• Elementos de Transición Interna: subnivel f electron(es) valencia
.
Descripción de Elementos y su Estructura Atómica
METALS, METALLOIDS, & NONMETALS
Tendencias en Propiedades de Elementos
The Elements of Group VA(15)
bismuth
arsenic antimony
nitrogen phosphorous
• Metales tienen las siguientes propiedades: alta conductividad
termal, alta conductividad eléctrica, ductilidad, maleabilidad y lustre
metálico. Tienden a perder electrones en reacciones químicas.
• Muchos nometales tienen propiedades opuestas a aquellas de
metales y generalmente se encuentran como sólidos polvorientos y
quebradizos, o como gases. Tienden a ganar electrones en
reacciones químicas.
• Los metaloides tiene propiedades parecidades a metales y
nometales
Tamaño de los Atomos
• Elementos representativos en una mismo período (línea
horizontal), el tamaño del átomo disminuye de izquierda a
derecha (aumenta de derecha a izquierda).
• Elementos representativos en un mismo grupo (columna),
el tamaño del átomo aumenta de arriba hacia abajo.
REPRESENTATIVE ELEMENT ATOMS
Tendencias en la Energía de Ionización
• La energía de ionización es la energía requerida para remover del
nivel de valencia un electrón.
• Para los elementos representativos en un mismo período, la
tendencia general es a aumentar de izquierda a derecha. La carga
nuclear y el no. de electrones tambien aumenta. Por lo tanto , hay
más atracción entre el nucleo y los electrones de valencia y se
necesita más energía para removerlos.
• Para los elementos representativos en un mismo grupo, la
tendencia general es a disminuir de arriba hacia abajo. Al aumentar
el tamaño del átomo, los electrones de valencia están más lejos del
nucleo y necesitan menos energía para removerlos.