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Universidad Interamericana de Puerto RicoRecinto Metropolitano

Facultad de Ciencias y Tecnología

PROYECTO LiNUS-MSP

Dra. Rosa Delia Brito GómezUI-Metro

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La historia del átomo y

La Tabla Periódica 8.2

EI.F.CF1.EM.1 EI.F.CF1.EM.2Junio 10/2015

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ATOMO

• El átomo es la partícula más pequeña en la que puede dividirse un elemento conservando sus propiedades.

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Se pueden ver los átomos?

?

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Imagen de un átomo por TEM

6

Átomos de Silicio observados con un microscopio de efecto túnel.

Átomos de oro observados con un microscopio de efecto túnel.

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Modelos atómicos

9

Ideas de la composición de la materia(pensamiento Griego)

10

(440 a. C.)

11

La teoría Atómica de Dalton (1800)

Dalton llegó a las siguientes conclusiones o postulados:

• Toda la materia esta compuesta por átomos indivisibles.

• Todos los átomos del mismo elemento son idénticos.

• Los átomos de elementos diferentes son diferentes.

• Los átomos se combinan en razones definidas para formar agregados de dos o más átomos.

• Los átomos de un elemento no pueden transformarse en átomos de otro elemento.

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Modelo de Thomson (1897)• Se sellan dos piezas de metal en un tubo de vidrio sellado al vacío • La placa positiva es el ánodo y la negativa es el cátodo• Al aplicar corriente se observó un rayo que salía del cátodo y se dirigía

al ánodo, pero que eran desviados por un campo magnético hacia la placa positiva

• Debido a estas observaciones Thomson concluyo que los rayos catódicos eran haces de partículas negativas a las que llamó electrones

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15

Modelos caseros del átomo de Thomson

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18

Modelo atómico de Rutherford (1909)

19

Modelos caseros del átomo de Rutherford

?

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Postulados de la teoría atómica de Bohr (1913)

• El átomo posee un núcleo central en el que se concentra casi la totalidad de su masa.

• Los electrones giran en órbitas fijas y definidas a una distancia determinada del núcleo.

• Los electrones en niveles más cercanos al núcleo serán mas estables que aquellos más alejados.

• Cuando el electrón gira en una orbita no absorbe ni emite energía, se considera que está en estado fundamental.

• Cuando el electrón absorbe energía salta a un nivel de energía mayor (estado excitado)

• Cuando el electrón libera la energía absorbida, en forma de radiación electromagnética, regresa a su estado fundamental.

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Modelo atómico actual (1925)

• El modelo atómico actual establece que en el átomo existen regiones donde es más probable encontrar los electrones.

• Estas regiones se denominan orbitales atómicos.

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Modelo atómico actual (1925)

24

Qué hay en el interior del átomo?

Periferia

25

Qué hay en el núcleo y en la periferia del átomo?

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Qué son los electrones?

• Partículas subatómicas muy pequeñas que tienen una masa casi igual a cero.

• Se encuentran en la misma cantidad que los protones. Por esto los átomos son neutros.

• Pero existen átomos cargados positivamente y átomos cargados negativamente.

• Las partículas cargadas reciben el nombre de ion.

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Comparación de las partículas subatómicas

Partícula Masa

Gramos uma

Carga

Electrón 9.109382x10-28 5.485x10 - 4 -1

Protón 1.672622x10--24 1.007276 +1

Neutrón 1.647927x10--24 1.008665 0

1 uma = 1.7x10-24 g

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Catión de sodio

Un ion positivo tendrá mayor número de protones que de electrones.

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Anión cloruro

Un ion cargado negativamente tendrá mayor número de electrones que de protones.

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En que se diferencian los átomos de los distintos elementos (110)

31

Los protones y el número atómico

• El número de protones que se encuentra en el núcleo de un átomo es el numero atómico de ese átomo. También es igual al número de electrones.

• Todos los átomos de un elemento tienen el mismo numero atómico.

• Todos los átomos de hidrógeno tienen un protón en su núcleo, por lo tanto su numero atómico es 1

• Todos los átomos de carbono tienen 6 protones en su núcleo, por loa tanto su numero atómico es 6…

32

33

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Isótopos• Átomos de un mismo elemento que tienen igual numero

de protones, pero diferente numero de neutrones.• Se puede identificar cada isotopo de un elemento por su

número de masa.

• El numero de masa es la suma del numero de protones y el numero de neutrones, los electrones no se incluyen.

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38

Masa Atómica • Es el promedio de las masas isotópicas de isótopos naturales del elemento

Por ejemplo: Por quee la masa atomicaa del elemento Carbono es 12.01 uma?Los isotopos de este elemento son:

Carbono -12: con 98.89 % de abundancia natural y 12 uma

Carbono -13: con 1.11 % de abundancia natural y 13.0034 uma

Masa del carbono 12 = (12 uma)(0.9889) + (13.0034 uma)(0.0111

= 11.87 uma + 0.144 uma= 12.01 uma

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https://www.youtube.com/watch?v=p59iyE1aVoo&spfreload=10

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La Tabla Periódica

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Átomo, Elementos y Compuestos

Átomo• Ya hemos mencionado que es la unidad mas pequeña de un elemento que

posee todas las propiedades de este.

Los elementos • son sustancias puras que contienen un solo tipo de átomo y constituyen la

forma mas simple de la materia. • No pueden descomponerse en otras sustancias mas sencillas que conserve

sus propiedades.

Los compuestos• Son sustancias formadas por combinaciones químicas de dos o mas

elementos.• Pueden separarse en otras sustancias haciendo uso de procedimientos

químicos.

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Los símbolosLa simbología usada en la actualidad fue sugerida por el químico Sueco Berzelius

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El sistema periódico • La primera clasificación de los elementos químicos

atendían a criterios puramente alfabéticos o a la diferencia entre metales y no metales.

• Luego de varios experimentos, se ordenaron los elementos en forma creciente de sus masas atómicas ( Newlands).

• En 1869 Mendeleev postuló que las propiedades de los elementos dependen de su masa atómica y organizó los primeros 65 elementos existentes de menor a mayor.

• En 1914, Henri Moosley calculó el numero atómico (número de protones ) de los elementos y los clasificó según ese número.

• Esta clasificación dio origen a la Ley periódica.

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Ley Periódica • Esta ley establece que las propiedades físicas y

químicas de los elementos son dependientes de su número atómico.

• Esta ley es la que permite clasificar la organización de los elementos en la Tabla Periódica (TP)

• Esta organización es basada en características de los elementos tales como: Electronegatividad, afinidad para crear enlaces, cantidad de electrones de cada elemento, entre otras.

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Clasificación de los elementosLos elementos de la TP se clasifican en tres clases diferentes:Los metales • son brillosos, maleables o moldeables y son buenos conductores

de la electricidad y el calor

• Tienen la tendencia a perder electrones de valencia para formar iones positivos

• Son aproximadamente el 70% de los elementos en la TP

• Son sólidos a temperatura ambiente ( entre 250C y 28 0C), excepto el mercurio (Hg) y el galio (Ga) que son líquidos.

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Los no metales• Son elementos poco brillosos

• Son poco o pésimos conductores del calor y la electricidad

• Tienen la tendencia a ganar electrones en la capa de valencia para formar iones negativos

• La mayoría de los no metales son gases a temperatura ambiente, con excepción de:

– Carbono es sólido a temperatura ambiente– Bromo es líquido a temperatura ambiente

Clasificación de los elementos

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Los metaloides• Tienen propiedades similares a los no metales.

• También poseen propiedades similares a los metales.

• Los elementos metaloides son ocho: Boro (B), Silicio (Si), Germanio (Ge), Arsénico (As), Antimonio (Sb), Telurio (Te), Polonio (Po) y Astato (At)

• De estos los que se consideran buenos conductores del calor y la electricidad son el Si y el Ge

Clasificación de los elementos

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Organización de los elementos en la TPLos elementos se organizan en la TP por períodos y gruposLos grupos• Son las columnas y también se les dice familia.• Los elementos de un mismo grupo comparten propiedades

similares.• Algunos grupos son: el de hidrógeno, el de los metales alcalinos,

el de los metales alcalinotérreos, el del boro, el de los gases nobles, entre otros. A estos grupos se les conoce como grupos A.

• Otro grupo es el de los B o elementos de transición • Los lantánidos con números atómicos del 58 al 71• Los actínidos con números atómicos del 90 al 103

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Organización de los elementos en la TP

Los elementos se organizan en la TP por períodos y gruposLos períodos • Son las filas en la TP.• Las características de los elementos en cada período

siguen un patrón repetitivo• Las propiedades físicas y químicas cambian

periódicamente • Para colocar un elemento en un período determinado

se toma en cuenta su dureza y el numero de electrones de valencia.

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Grupo 1: Metales Alcalinos3Li

Litio

11Na

Sodio

19K

Potasio

37Rb

Rubidio

55Cs

Cesio

87 Fr

Francio

Composición en el grupo: MetalesElectrones en el nivel externo: 1Reactividad: muy reactivosOtras propiedades: suavidad, color plateado, brillo, baja densidad

51

Grupo 2: Metales Alcalinotérreos 4

BeBerilio

12Mg

Magnesio

20Ca

Calcio

38Sr

Estroncio

56Ba

Bario

88 Ra

Radio

Composición en el grupo: MetalesElectrones en el nivel externo: 2Reactividad: muy reactivos, pero menos que los metales alcalinosOtras propiedades: color plateado y mayor densidad que los del grupo 1

52

Grupo 3-12: Metales de transición

21 Sc

22 Ti

23 V

24 Cr

25 Mn

26 Fe

27 Co

28 Ni

29 Cu

30 Zn

39 Y

40 Zr

41 Nb

42 Mo

43 Tc

44 Ru

45 Rh

46 Pd

47 Ag

48 Cd

57 La

72 Hf

73 Ta

74 W

75 Re

76 Os

77 Ir

78 Pt

79 Au

80 Hg

89 Ac

104 Rf

105 Db

106 Sg

107 Bh

108 Hs

109 Mt

110 Ds

111 Uuu

112 Uub

Composición en el grupo: MetalesElectrones en el nivel externo: 1 o 2Reactividad: menos reactivos que los del grupo 2Otras propiedades: brillo, buenos conductores de la emergía térmica y de la corriente eléctrica, densidad y puntos de fusión mas altos que los del grupo 1 y 2 (excepto Hg)

53

Algunos Metales de transición

Cu

Hg

Fe

Au

54

Lantánidos y Actínidos

58 Ce

59 Pr

60 Nd

61 Pm

62 Sm

63 Eu

64 Gd

65 Tb

66 Dy

67 Ho

68 Er

69 Tm

70 Yb

71 Lu

90 Th

91 Pa

92 U

93 Np

94 Pu

95 Am

96 Cm

97 Bk

98 Cf

99 Es

100 Fm

101 Md

102 No

103 Lr

Composición en el grupo: MetalesElectrones en el nivel externo: 1 o 2Reactividad: menos reactivos que los del grupo 2Otras propiedades: brillo, buenos conductores de la emergía térmica y de la corriente eléctrica, densidad y puntos de fusión mas altos que los del grupo 1 y 2 (excepto Hg)

58La

Lantano

89Ac

Actinio

Lantánidos

Actínidos

55

Grupo 13: Grupo del Boro5B

Boro

13Al

Aluminio

31Ga

Galio

49In

Indio

81Ta

Talio

113 Uut

Unumtrio

Composición en el grupo: un metaloide y cinco metalesElectrones en el nivel externo: 3Reactividad: reactivosOtras propiedades: sólidos a temperatura ambiente

56

Grupo 14: Grupo del Carbono6C

Carbono

14Si

Silicio

32Ge

Germanio

50 Sn

Estaño

82Pb

Plomo

114 Uuq

Ununquadio

Composición en el grupo: un no metal, dos metaloides y dos metalesElectrones en el nivel externo: 4Reactividad: es variada entre los elementos Otras propiedades: sólidos a temperatura ambiente

57

Grupo del Carbono

58

Grupo 15: Grupo del Nitrógeno7N

Nitrógeno

15P

Fósforo

33 As

Arsénico

51 Sb

Antimonio

83Bi

Bismuto

115 Uup

Ununpentio

Composición en el grupo: dos no metal, dos metaloides y dos metalesElectrones en el nivel externo: 5Reactividad: es variada entre los elementos Otras propiedades: sólidos a temperatura ambiente, excepto el N

59

60

Grupo 16: Grupo del Oxígeno8O

Oxígeno

16S

Azufre

34 Se

Selenio

52Te

Telurio

84Po

Polonio

Composición en el grupo: tres no metal, un metaloides y un metalElectrones en el nivel externo: 6Reactividad: reactivosOtras propiedades: sólidos a temperatura ambiente, excepto el O

61

Grupo 17: Grupo de los Halógenos9F

Flúor

17Cl

Cloro

35 Br

Bromo

53I

Yodo

85At

Astato

Composición en el grupo: no metales Electrones en el nivel externo: 7Reactividad: muy reactivosOtras propiedades: Malos conductores de la corriente eléctricaReaccionan violentamente con los metales alcalinos para formar salesNunca se encuentran en forma no combinada en la naturaleza

62

Algunos Halógenos

Cloro

Yodo

Bromo

63

Grupo 18: Grupo de los Gases Nobles2

HeHelio

10Ne

Neón

18Ar

Argón

36Kr

Criptón

54Xe

Xenón

86Rn

Radón

Composición en el grupo: no metales Electrones en el nivel externo: 8 (excepto He)Reactividad: no reactivosOtras propiedades: gases incoloros e inodoros a temperatura ambiente

64

El Hidrógeno

1H

Hidrógeno

Electrones en el nivel externo: 1Reactividad: reactivosOtras propiedades: gas incoloro e inodoro a temperatura ambiente, baja densidad y reacciona explosivamente con el O

65

66

https://www.youtube.com/watch?v=h8N0hiPryFs

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/atomo/aconstruir.htm