ESTRUCTURA ATOMICAEl átomo puede definirse como la unidad básica de un elemento que puede entrar en combinación química.

-Dalton imaginó un átomo como una partícula extremadamente pequeña e invisible.Posteriormente demostraron que los átomos tienen estructura interna, es decir “partículas subatómicas” , esto condujo al descubrimiento de estas partículas: electrones, protones y neutrones

-Según Rutherford, consideró que el átomo esta formado por dos partes: la "corteza", constituida por todos sus electrones, girando a gran velocidad alrededor de un "núcleo", muy pequeño, que concentra toda la carga eléctrica positiva y casi toda la masa del átomo.

Sugirió un nuevo modelo en el cual el átomo poseía un núcleo o centro en el cual se concentra la masa y de carga positiva, y que en la zona extranuclear se encuentra los electrones de carga negativa

Modelo de un átomo de Rutherford

-Niels Bohr, basándose en las teorías de Rutherford publicó su modelo atómico en 1913, introduciendo la teoría de las “Orbitas Cuantificadas” que en la teoría mecánica cuántica consiste en las características en torno al núcleo atómico, el número de electrones en cada órbita aumenta desde el interior hacia el exterior.Además, los electrones podían caer (pasar de una órbita a otra) desde un orbital exterior a otro interior, emitiendo un fotón de energía, hecho sobre el que se sustenta la mecánica cuántica.

PARTICULAS SUBATOMICAS

ELECTRONES: Se descubrió su comportamiento gracias a los ensayos del tubo de rayos catódicos.

Los electrones se combinan con protones y (generalmente) con neutrones para crear átomos.Los electrones son mucho más pequeños que los neutrones y protones. La masa de un simple neutrón o protón es más de 1 800 veces mayor que la masa de un electrón, tiene una masa de 9.11 x 10-28 gramos.Los electrones tienen una carga eléctrica negativa, con una magnitud llamada algunas veces carga elemental o carga fundamental. Por esto se dice que un electrón tiene una carga de -1

PROTONES :Las cargas positivas del átomo, estan concentradas en un conglomerado central dentro del átomo, la que llamaron Núcleo.

La masa del protón, es aproximadamente de 1.836 veces mayor a la masa del electrón, la masa del protón es de 1.6726x 10-24 gr.

La carga fundamental del protón es de +1.El protón y el neutrón , en conjunto, se conocen como nucleones, ya que conforman el núcleo de los átomos.

NEUTRONES: Son partículas eléctricamente neutras con una masa ligeramente mayor que la de los protones, Chadwick llamó a estas partículas Neutrones.Aunque el neutrón no tiene carga, en realidad está compuesto por tres partículas fundamentales cargadas llamadas quarks, cuyas cargas sumadas son cero

REALCIONES DE MASA DE LOS ATOMOS

•NUMERO ATOMICO (Z): es el número de protones en el núcleo de cada átomo de un elemento En un átomo neutro, el número de protones es igual al número de electrones. Ejem: el Z del Nitrógeno es 7 esto significa que cada átomo tiene 7 protones y 7 electrones. • NUMERO DE MASA (A): es el número total de protones y neutrones presentes en el núcleo de un átomo de un elemento Número de masa: # de protones + # de neutrones # Atómico + # de neutrones

Número de neutrones : # de masa - # atómico A - Z

Ejem. Flúor tiene A=19 y Z=9 ( lo que indica que tiene 9 protones en el núcleo).Entonces el # de neutrones del átomo de Flúor es 19-9=10

ISOTOPOS : Los átomos que tienen el mismo número átomico (Z) pero diferente número de masa (A) se llaman isótopos

MASA ATOMICA (uma): es la masa que posee un átomo mientras esta en reposo.En otras palabras, puede decirse que la masa atómica es aquella que surge de la totalidad de masa de los protones y neutrones.Ejem: un isótopo de carbono que tiene 6 protones y 6 neutrones tiene 12 uma.

MASA MOLAR:El mol (símbolo: mol) es la unidad con que se mide la cantidad de sustancia.Mol es la cantidad de materia que contiene un número de entidades igual al número de átomos contenidos en 12 g de carbono-12.

La masa molar, M, de una sustancia es la masa en gramos de un mol de esa sustancia. Se expresa en g/mol.

Los números que indican la masa molar y la masa molecular coinciden porque se eligió como factor de conversión entre la unidad de masa atómica y el gramo el inverso de la constante de AvogadroN = 6,023 x 10 23

Ley Periódica en Función del Número Atómico

Es la base de la tabla periódica y establece que las propiedades físicas y químicas de los elementos químicos tienden a repetirse de forma sistemática conforme aumenta el número atómico.

El inglés John Alexander Newlands dio cuenta , que cuando los elementos químicos, se disponen en orden creciente de sus masas atómicas y en grupos de siete elementos, las propiedades del octavo elemento químico se parecen a la del primero, las del noveno son semejantes a las del segundo y así sucesivamente (los gases nobles no habían sido aun descubiertos), de manera que cada uno tenía propiedades similares al octavo elemento posterior.

Esta ley no puede aplicarse a los elementos más allá del Calcio porque dejaba de cumplirse.El trabajo de Newlands fue incompleto, pero resultó de importancia, ya que puso en evidencia la estrecha relación existente entre los pesos atómicos de los elementos y sus propiedades físicas y químicas.

Mendeleiev estudió el cambio las propiedades químicas de las sustancias en función del crecimiento de las masas atómicas de los elementos químicos, y analizó el comportamiento de la valencia de los elementos químicos, las propiedades y composición de los compuestos que estos forman.

El sistema periódico de los elementos es expresión de la ley periódica, Mendeleiev ordenó los elementos de acuerdo a su masa atómica y situó en una misma columna a aquellos que tenían algo en común.

LEY PERIODICA EN FUNCION A LAS CONFIGURACIONES ELECTRONICASLa ley periódica actual se basa en la estructura atómica de los elementos químicos, y se expresa de la siguiente forma: “Las propiedades físicas y químicas de los elementos son funciones de las configuraciones electrónicas de sus átomos, las cuales varían periódicamente al aumentar el número atómico”, conocido como la Ley periódica de Moseley. Quiere decir que los elementos varían periódicamente cuando se ordenan según sus cargas nucleares y cada cierto número de elementos las propiedades se repiten.

PRINCIPIO DE EXCLUSION DE PAULIEsta regla establece que por cada espacio o tipo de orbital, puede contener únicamente 2 electrones, y con spin contrario. El par de electrones, tienen 3 números cuánticos iguales y difiere en el número cuántico de spin. Por ejemplo al distribuir los electrones por niveles, un mismo espacio de orbital tiene una flecha hacia arriba y hacia abajo .La representación se llama configuración electrónica desarrollada, donde cada flecha indica un electrón , (+1/2) y ¯ (-1/2).

PRINCIPIO DE MAXIMA MULTIPLICIDAD DE HUND

Cuando se realiza el llenado electrónico primero se llena el orbital "s" y se continúa con el siguiente orbital del mismo nivel. Los electrones se acomodan de uno en uno hasta llenar todos los espacios de ese orbital , colocando el electrón con el mismo spin (flecha hacia arriba) y se regresa con el primer espacio colocando la flecha en sentido contrario para empezar a llenar en el mismo orden todos los espacios. En un mismo orbital pueden quedar espacios vacíos o espacios semillenos.

VALENCIA Y NUMERO DE OXIDACION

La valencia son los electrones del átomo que se ganan, pierden o comparten. La valencia a diferencia del número de oxidación, no tiene signo.El número o estado de oxidación tiene signo porque considera a las uniones como iónicas por lo tanto es positivo si el átomo pierde electrones o los comparte con un átomo que tenga tendencia a ganarlos ( más electronegativo). Es negativo si el átomo gana electrones. La tendencia a ganar o perder depende de cuantos electrones tengan en el último nivel por cuanto los átomos reaccionan para alcanzar la configuración de un gas noble por ser ésta más estable.

-Los metales por lo tanto tienen números de oxidación positivos porque tienden a ceder electrones. Los no metales por el contrario tienen números de oxidación negativo porque en una unión iónica tienden a ganar electrones.-

Ejemplos

Fe2O3  Valencia hierro: 3Valencia oxígeno:2Número oxidación hierro: +3 porque pierde 3 electronesNúmero oxidación oxígeno: -2 porque cada oxígeno gana 2 electrones.