Presentación capítulo 2.ppt
- 1. Theodore L. Brown; H. Eugene LeMay, Jr. y Bruce E. Bursten QUÍMICA LA CIENCIA CENTRAL 11a edición John D. Bookstaver St. Charles Community College, Cottleville, MO
- 3. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Teoría atómica de la materia La teoría de que los átomos son los bloques de construcción fundamentales de la materia reapareció a inicios del siglo XIX, defendida por John Dalton.
- 4. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Postulados de Dalton Cada elemento está compuesto por partículas extremadamente pequeñas llamadas átomos.
- 5. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Postulados de Dalton Todos los átomos de un elemento dado son idénticos entre sí en masa y otras propiedades, pero los átomos de un elemento son distintos de los átomos de todos los demás elementos.
- 6. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Postulados de Dalton Los átomos de un elemento no se convierten en átomos de un elemento distinto por reacciones químicas; los átomos no son creados ni destruidos en las reacciones químicas.
- 7. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Postulados de Dalton Los compuestos se forman cuando se combinan átomos de más de un elemento; un compuesto dado siempre tiene el mismo número relativo y tipo de átomos.
- 8. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Ley de la composición constante Joseph Proust (1754-1826) • También se conoce como la ley de las proporciones definidas. • Establece que la composición elemental de una sustancia pura nunca varía. Átomos, moléculas y iones
- 9. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Ley de conservación de la masa La masa total de las sustancias presentes al final de un proceso químico es la misma que la masa de las sustancias presentes antes de que se llevara a cabo el proceso.
- 10. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones El electrón • Se encontró que flujos de partículas cargadas negativamente emanaban de los tubos catódicos. • J. J. Thompson se acredita su descubrimiento (1897).
- 11. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones El electrón Thompson midió la relación carga/masa del electrón de 1.76 108 coulombs/g.
- 12. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Experimento de la gota de aceite de Millikan Una vez que se conoció la relación carga/masa del electrón, la determinación de la carga o de la masa de un electrón daría la otra.
- 13. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Experimento de la gota de aceite de Millikan Robert Millikan (University of Chicago) determinó la carga del electrón en 1909.
- 14. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones • La radiactividad es la emisión espontánea de radiación por un átomo. • Fue observada por primera vez por Henri Becquerel. • Marie y Pierre Curie también la estudiaron. Radiactividad
- 15. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Radiactividad • Ernest Rutherford descubrió tres tipos de radiación: – partículas – partículas – rayos
- 16. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones El átomo, hacia 1900 • La teoría predominante fue la del modelo “pudín con pasas”, presentada por Thompson. • Presentaba una esfera de materia positiva con electrones negativos incrustados en ella.
- 17. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Descubrimiento del núcleo Ernest Rutherford disparó partículas a una lámina de oro delgada y observó el patrón de dispersión de las partículas.
- 18. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Átomo nuclear Dado que algunas partículas fueron desviadas a ángulos mayores, el modelo de Thompson no podía ser correcto.
- 19. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Átomo nuclear • Rutherford postuló un núcleo denso y muy pequeño con los electrones alrededor del exterior del átomo. • La mayor parte del volumen del átomo es espacio vacío.
- 20. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Otras partículas subatómicas • Los protones fueron descubiertos por Rutherford en 1919. • Los neutrones fueron descubiertos por James Chadwick en 1932.
- 21. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Partículas subatómicas • Los protones y los electrones son las únicas partículas que tienen una carga. • Los protones y los neutrones tienen esencialmente la misma masa. • La masa de un electrón es tan pequeña que se desprecia.
- 22. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Símbolos de los elementos Los elementos se simbolizan con una o dos letras.
- 23. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Número atómico Todos los átomos del mismo elemento tienen el mismo número de protones: Número atómico (Z)
- 24. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Masa atómica La masa de un átomo en unidades de masa atómica (uma) es el número total de protones y neutrones en el átomo.
- 25. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Isótopos • Los isótopos son átomos del mismo elemento con masas distintas. • Los isótopos tienen números de neutrones distintos. 11 6C 12 6C 13 6C 14 6C
- 26. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Masa atómica Las masas atómica y molecular pueden medirse con gran exactitud con un espectrómetro de masas.
- 27. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Masa promedio • Debido a que en el mundo real utilizamos grandes cantidades de átomos y moléculas, empleamos las masas promedio en los cálculos. • La masa promedio se calcula a partir de los isótopos de un elemento pesado y su abundancia relativa.
- 28. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Tabla periódica • Es un catálogo sistemático de los elementos. • Los elementos están arreglados en orden del número atómico.
- 29. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Periodicidad Cuando observamos las propiedades de los elementos, notamos un patrón repetitivo de las reactividades.
- 30. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Tabla periódica • La filas en la tabla periódica son los periodos. • Las columnas son los grupos. • Los elementos en el mismo grupo tienen propiedades químicas similares.
- 31. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Grupos Estos cinco grupos se conocen por sus nombres.
- 32. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Tabla periódica Los no metales están en el lado derecho de la tabla periódica (con excepción del H).
- 33. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Tabla periódica Los metaloides bordean la línea escalonada (con excepción del Al, Po, y At).
- 34. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Tabla periódica Los metales están en el lado izquierdo de la tabla.
- 35. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Fórmulas químicas El subíndice a la derecha del símbolo de un elemento indica el número de átomos de ese elemento en una molécula del compuesto.
- 36. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Fórmulas químicas Los compuestos moleculares están conformados por moléculas y casi siempre contienen únicamente no metales.
- 37. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Moléculas diatómicas Estos siete elementos aparecen de forma natural como moléculas que contienen dos átomos.
- 38. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Tipos de fórmulas • Las fórmulas empíricas dan la relación de números enteros más baja de átomos de cada elemento en un compuesto. • Las fórmulas moleculares dan el número exacto de átomos de cada elemento en un compuesto.
- 39. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Tipos de fórmulas • Las fórmulas estructurales muestran el orden en que los átomos se enlazan. • Las representaciones en perspectiva también muestran el arreglo tridimensional de los átomos en un compuesto.
- 40. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Iones • Cuando los átomos pierden o ganan electrones, se convierten en iones. – Los cationes son positivos y se forman con elementos ubicados en el lado izquierdo de la tabla periódica. – Los aniones son negativos y se forman con elementos ubicados en el lado derecho de la tabla periódica.
- 41. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Enlaces iónicos Los compuestos iónicos (como el NaCl) se forman por lo general entre metales y no metales.
- 42. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Escritura de fórmulas • Debido a que los compuestos son eléctricamente neutros, se puede determinar la fórmula de un compuesto de esta forma: – La carga en el catión se vuelve el subíndice del anión. – La carga en el anión se vuelve el subíndice en el catión. – Si estos subíndices no son la relación de números enteros más baja, divídalos entre el factor común más grande.
- 43. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Cationes comunes
- 44. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Aniones comunes
- 45. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Nomenclatura inorgánica • Escriba el nombre del catión. • Si el anión es un elemento, cambie su terminación a -uro; si el anión es un ión poliatómico, simplemente escriba el nombre del ión poliatómico. • Si el catión puede tener más de una carga posible, escriba la carga como un número romano entre paréntesis.
- 46. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Nomenclatura de los patrones en oxianiones • Cuando se tienen dos oxianiones que involucran el mismo elemento: – El que tiene menos oxígenos termina en -ito. • NO2 − : nitrito; SO3 2− : sulfito – El que tiene más oxígenos termina en -ato. • NO3 − : nitrato; SO4 2− : sulfato
- 47. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Nomenclatura de los patrones en oxianiones • El que tiene el segundo número menor de oxígenos termina en -ito. – ClO2 − : clorito • El que tiene el segundo número mayor de oxígenos termina en -ato. – ClO3 − : clorato
- 48. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Nomenclatura de los patrones en oxianiones • El que tiene menos oxígenos tiene el prefijo hipo- y termina en -ito. – ClO− : hipoclorito • El que tiene más oxígenos tiene el prefijo per- y termina en -ato. – ClO4 − : perclorato
- 49. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Nomenclatura de ácidos • Si el anión en el ácido termina en -uro, cambiará a ácido –ico y el prefijo a hídr- . – HCl: ácido clorhídrico – HBr: ácido bromhídrico – HI: ácido yodhídrico
- 50. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Nomenclatura de ácidos • Si el anión en el ácido termina en -ito, cambiará a ácido -oso. – HClO: ácido hipocloroso – HClO2: ácido cloroso
- 51. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Nomenclatura de ácidos • Si el anión en el ácido termina en -ato, cambiará a –ácido -ico. – HClO3: ácido clórico – HClO4: ácido perclórico
- 52. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Nomenclatura de compuestos binarios • Por lo regular el átomo menos electronegativo se lista primero. • Se utiliza un prefijo para denotar el número de átomos de cada elemento en el compuesto (sin embargo, no se utiliza mono- en el primer elemento listado).
- 53. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Átomos, moléculas y iones Nomenclatura de compuestos binarios • La terminación en el elemento más electronegativo se cambia a –uro (y para el oxígeno a -ido). • CO2: dióxido de carbono CCl4: tetracloruro de carbono
- 54. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. • Si el prefijo termina en a u o y el nombre del elemento comienza con una vocal, con frecuencia se omite una vocal. N2O5: pentóxido de dinitrógeno Átomos, moléculas y iones Nomenclatura de compuestos binarios
- 55. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. • La química orgánica es el estudio del carbono. • La química orgánica tiene su propio sistema de nomenclatura. Átomos, moléculas y iones Nomenclatura de compuestos orgánicos
- 56. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. Los hidrocarburos más sencillos (compuestos que únicamente contienen carbono e hidrógeno) son los alcanos. Átomos, moléculas y iones Nomenclatura de compuestos orgánicos
- 57. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. La primera parte de los nombres en la parte superior corresponde al número de carbonos (met- = 1, et- = 2, prop- = 3, etc.). Átomos, moléculas y iones Nomenclatura de compuestos orgánicos
- 58. © 2009 Prentice-Hall Inc. Todos los derechos reservados. • Cuando se reemplaza un hidrógeno en un alcano con algo más (un grupo funcional, como el -OH en los compuestos en la parte superior), el nombre se deriva del nombre del alcano. • La terminación denota el tipo de compuesto. – Un alcohol termina en -ol. Átomos, moléculas y iones Nomenclatura de compuestos orgánicos
- 59. Todos los derechos están reservados. Ninguna parte de la publicación puede reproducirse, registrarse o transmitirse en forma alguna ni por medio alguno, sea electrónico, mecánico, fotoquímico, grabación o cualquier otro, sin el permiso previo por escrito del editor. Copyright ©2009 Pearson Educación, Inc. Publicado como Prentice Hall Esta obra está protegida por las leyes de derecho de autor y se proporciona solamente para que la utilicen los instructores en la enseñanza de sus cursos y en la evaluación del aprendizaje de los estudiantes. No se permiten la difusión ni venta de cualquier parte de la obra (incluyendo en la World Wide Web), ya que así se destruiría la integridad de ésta. La obra y el material que de ella surja nunca deberán ponerse a disposición de los estudiantes, aunque aquí se exceptúa a los instructores que usen en sus clases el texto que la acompaña. Se espera que todos los receptores de la obra acaten tales restricciones, así como que cumplan los propósitos pedagógicos y las necesidades de otros instructores que confían en dichos materiales.