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PERIODO III MATERIA, ATOMOS, MOLECULAS Y REACCIONES

Temas 1.1 Teoría Atómica. 1.2 Modelos Atómicos. 1.3 Estructura del Átomo. 1.4 Numero atómico, numero de masa e isótopos .

La teoria atómica, es una teoría de la naturaleza de la materia que afirma: La materia está compuesta por pequeñas partículas llamadas átomos. En el siglo V AC el filósofo Democrito fué el primero en proponer esta idea. Concepto básico 1.1

Historia 1.1 La idea fue criticada por filósofos como Platón y Aristóteles. Solo hasta el siglo XIX de nuestra era, el desarrollo científico empezó a apoyar la idea de la teoría atómica

Historia 1.1 En 1808 John Daltón formula la primera descripción precisa de las partículas a las que llamó átomo “indivisible” Punto de partida de la química moderna.

Quiz 1.1-1: Teoría atómica (Parejas) 1.1 1- ¿Cual es el enunciado principal de la teoría atómica? 2- ¿Quien fue el primer hombre en postular la idea? 3- ¿Quien fue el primer hombre en soportar científicamente la idea?

Modelo atómico 1.2 Es una forma de visualizar un átomo y de representar en el papel sus propiedades físicas y químicas.

Modelo atómico 1.2 El modelo atómico describe a un átomo, del mismo modo en que un mapa describe un área geográfica.

Los modelos atómicos 1.2 Con el avance de la ciencia, los modelos atómicos han cambiado. Principales: Dalton Thomson Rutherford Bohr Schródinger

Modelo de Dalton 1.2 1- Los elementos están formados por partículas discretas, diminutas, e indivisibles llamadas átomos, que permanecen inalterables en cualquier proceso químico

Modelo de Dalton 1.2 2- Los átomos de un mismo elemento son todos iguales entre sí en masa, tamaño y en cualquier otra propiedad física o química.

Modelo de Dalton 1.2 3- En las reacciones químicas, los átomos ni se crean ni se destruyen, solo cambian su distribución

Modelo de Dalton 1.2 4- Cuando dos o más átomos de diferentes elementos se combinan para formar un mismo compuesto lo hacen siempre en proporciones de masa definidas y constantes.

Exitos del modelo de Dalton 1.2 Definición de los conceptos de: Átomo : partícula más pequeña de elemento que conserva sus propiedades. Elemento : sustancia que está formada por átomos iguales. Compuesto :sustancia fija que está formada por átomos distintos combinados en proporciones fijas

Una mirada al modelo de Dalton 1.2

Modelo de Thomson 1.2 El átomo está compuesto por electrones de carga negativa en un átomo positivo, como pasas en un budín. Se pensaba que los electrones se distribuían uniformemente alrededor del átomo.

Modelo de Thomson 1.2 En otras ocasiones, en lugar de una sopa de carga positiva se postulaba con una nube de carga positiva.

Exitos del modelo de Thomson 1.2 Definición de los conceptos de: Estructura : El atomo está compuesto por mas de una sola estructura en este caso electrones (–) y la matriz (+). Cargas : reconocer al átomo como una estructura con cargas. Electrón : partículas con cargas negativas que hacen parte de los átomos.

Una ultima mirada al modelo de Thomson 1.2

Modelo de Rutherford 1.2 Los electrones (-) orbitan en ese espacio vacío alrededor de un minúsculo núcleo atómico (+), situado en el centro del átomo

Exitos del modelo de Rutherford 1.2 Definición de los conceptos de: Núcleo : lugar donde se encuentra la carga (+) del átomo de forma densa. Órbitas : Los electrones se mueven alrededor del átomo Vacío : los electrones se mueven en el vacío.

Una última mirada al modelo de Rutherford 1.2

Modelo de Bohr 1.2 Extensión del modelo anterior. Posee los siguientes postulados.

Modelo de Bohr 1.2 1- Los electrones orbitan el núcleo del átomo en niveles discretos y cuantizados de energía. Es decir, no todas las órbitas están permitidas, tan sólo un número finito de éstas.

Modelo de Bohr 1.2 2- Los electrones pueden saltar de un nivel electrónico a otro sin pasar por estados intermedios.

Modelo de Bohr 1.2 3- El salto de un electrón de un nivel cuántico a otro implica -> la emisión o absorción de un único cuanto de luz (fotón)

Modelo de Bohr 1.2 4- Las órbitas permitidas tienen valores discretos o cuantizados del momento angular orbital L. Cada órbita posee un símbolo o NUMERO CUANTICO PRINCIPAL

Simbolos que determinan los luygares, tamaños y formas de las nubes de electrones alrededor de los nucleos. Cuando se reparten los electrones entre los números cuánticos se genera una configuración electrónica Numeros cuanticos, modelo de Bohr 1,2

Numero principal o numero (n) : describe la cantidad de niveles que posee un átomo. Los niveles mas bajos tienen menor energía y una menor capacidad para cargar electrones. Numeros cuanticos, Modelo de Bohr 1.2

Numero principal o numero (n): Los electrones pueden saltar entre niveles. Cuando un electrón absorve un cuantum de energía este salta al siguiente nivel. -> electron exitado Números cuánticos, Modelo de Bohr 1.2

Exitos del modelo de Bohr 1.2 Definición de los conceptos de: Niveles : zona del espacio donde se encuentran los electrones. Números cuánticos : descripciones detalladas de los orbitales Modelo funcional: describe las propiedades de los átomos, no representa la forma real de estos.

Una última mirada al modelo de Bohr 1.2

Taller: Ta 1.2-1 Dibujando los átomos de Bohr 1.2 1- Utilizando la tabla periódica, dibuje los átomos de representados por los sig números atómicos. 1, 3, 11, 19, 37, 4, 12, 20, 38, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27,28, 29, 30, 5, 13, 31, 6, 14, 32, 7, 15, 8, 16, 9, 17, 2, 10, 18. 2- Indique la cantidad de protones, Neutrones y electrones de cada àtomo dibujado

Taller: Ta 1.2-1 Dibujando los átomos de Bohr 1.2 El taller será presentado en grupos de 4.

Participación: p 1.2-1 Dibujando los átomos de Bohr 1.2 Al tablero!!

Modelo de Schródinger 1.2 1-Los electrones de un mismo nivel se “mueven de forma diferente”, en otras palabras, existen subniveles. 2-No se puede conocer al mismo tiempo la posición y la dirección de un electrón, solo la región donde es mas fácil encontrarlo.

Modelo de Schródinger 1.2 Los subniveles (orbitales), o sea las regiones donde es mas fácil encontrar a los electrones, poseen formas definidas y diferenciadas.

Números cuánticos, M. Schródinger 1.2 Segundo número cuántico, azimutal o numero (l) Describe la cantidad de los orbitales, las zonas en las que se mueven los electrones.

Numeros azimutales l: 0 = s -> 2 e - 1 = p -> 6 e - 2 = d -> 10 e - 3 = f -> 14 e - 4 = g -> 18 e - hipotético 5 = h -> 22 e - hipotético 5 = i -> 26 e - hipotético Cada número azimutal contiene 1 o varios orbitales con formas diferentes. Números cuánticos,M. Schródinger 1.2

Número magnetico ( ml ): Describe la cantidad y forma de los orbitales electrónicos (nubes de electrónes). Cada orbital (ml) posee una capacidad de 2 electrónes Número de spin ( ms ): Describe el giro de un electrón en una nube de electrónes, +1/2 o -1/2. Números cuánticos,M. Schródinger 1.2

Numero azimutal (l)=0 Tambien denominado s. Posee forma esferica. Solo posee un numero magnetico ms, y su capacidad es de 2 electrones Números cuánticos,M. Schródinger 1.2

Números cuánticos,M. Schródinger 1.2 Número cuántico azimutal (l)= 1 También denominado p. Posee tres números ml cada uno con capacidad para 2 electrones.

Números cuánticos,M. Schródinger 1.2 Número cuántico azimutal (l)= 2 También denominado d. Posee cinco números ml cada uno con capacidad para 2 electrones.

Números cuánticos,M. Schródinger 1.2 Número cuántico azimutal (l)= 3 También denominado f.

Uso de los modelos 1.2 El modelo de Schródinger es el mas especifico en cuanto a descripción de la forma real del átomo. Pero otros modelos especialmente el de Dalton o el de Bohr se siguen usando, todo depende de las necesidades que se tenga.

Uso de los modelos 1.2 Dalton -> visualizar grandes macro moléculas Bohr -> visualizar las propiedades químicas y las reacciones de forma matemática/algebraica. Schródinger -> visualizar las propiedades físicas y la geometría de las moléculas

Uso de los modelos 1.2 De aquí en adelante estudiaremos detenidamente los detalles de los modelos de Bohr y de Schródinger.

Estructura del átomo 1.3 El átomo se compone de un núcleo de carga positiva formado por protones y neutrones , en conjunto conocidos como nucleones, alrededor del cual se encuentra una nube de electrones de carga negativa

Los Protones y Neutrones 1.3 Protones : Partículas subatómicas con carga positiva. Su masa es cerca de 1800 veces mas grande que la del electrón. Neutrones : partículas subatómicas con carga neutral. Su carga es similar a la del protón.

Los Electrones 1.3 Partículas subatómicas con carga negativa.

Quiz 1.2-1: Modelos atómicos 1.2 1- Dibujar los modelos atómicos de Dalton, Rutherford y Thomson. 2- Dibujar uno de los orbitales del modelo de Schródinger 3- ¿Que significa la palabra átomo? 4- ¿Actualmente, el átomo es indivisible?

Estructura del átomo 1.3 El átomo de un elemento puro es neutral, la cantidad de electrones es igual a la cantidad de protones.

1.4 NUMERO ATOMICO, NUMERO DE MASA E ISOTOPOS

LOS NUMEROS 1.4 El numero atómico o numero Z : # de protones en un átomo. El numero de masa o numero A: # total de protones y neutrones en el numero del átomo. Z= 3 A= 6

Ejercicio 1.4-1: Numeros A y Z, parte I 1.4 Determine el numero A y el numero Z para los siguientes átomos

Expresión de los numeros Z y A 1.4

Algunas relaciones matematicas 1.4 La masa de un átomo es igual a la suma de las masas de protones y neutrones. Protones= 4 = Z Neutrones= 5 Masa de protón=masa del neutrón= 1 uma Masa atómica = A = 4 uma+ 5uma =9 uma

Ejercicio 1.4-2: Numeros A y Z perte II 1.4 1-Encuentre el numero de neutrones para los siguientes átomos. Oxigeno: A=16 ; Z= 8 Carbono: A=12 ; Z= 6 Helio: A= 4 ; Z= 2 2-Dibujar cada núcleo de los anteriores átomos utilizando el modelo atómico de Bohr

Isótopos 1.4 La diferencia entre un átomo de hidrógeno y helio está dada por la cantidad de protones y electrones, todos los átomos de hidrógeno tienen 1 electrón y 1 protón Sin embargo:

Isótopos 1.4 Grupos de átomos con el mismo numero atómico (Z) pero con un diferente numero de masa A. Con Otro ejemplo, considere dos isótopos comunes del uranio:

Isótopos 1.4 Las propiedades químicas dependen de -> protones y neutrones. Los isotopos poseen propiedades químicas semejantes. Sus propiedades físicas son diferentes, pues unos son mas inestables -> radioactivos

Ejercicio 1.4-3: Manejo de los numeros A y Z 1.4 Encuentre el numero de neutrones, protones y electrones para los siguientes átomos.

Tarea 1-2: Traer tabla periodica 1.4

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