Ingeniería Industrial

Lic. Jason Rodríguez Retana

Curso: Química I.

Tema: Teoría Atómica

Teoría Atómica En el siglo V a.C Demócrito, expresa la idea de que la materia

está compuesta por átomos.

Atomos, proviene del griego A sin, tomos división.

En 1808 John Dalton reitera el concepto de átomos

Trabajo de Dalton

I. Los elementos están compuestos por partículas muy pequeñas llamadas átomos.

II. Los átomos de un mismo elemento son iguales en tamaño, masa y propiedades químicas, los átomos de elementos diferentes, son diferentes.

III. Los compuestos están formados por átomos de más de un elemento.

IV. Una reacción química implica la separación , combinación o reordenamiento de los átomos (nunca la creación o destrucción de los mismo).

Ley de las Proporciones definidas (Joseph Proust)

• Muestras diferentes de un mismo compuesto, contiene los mismos elementos y en la misma proporción de masa.

• Ley de las proporciones múltiples: dos elementos pueden combinarse para formar más de un compuesto, la masa de uno de los elementos que se combina con una masa fija del otro mantiene una relación de números enteros pequeños (1:2)

• Ej: CO CO2.

• Ley de la Conservación de la masa: La masa no se crea ni se destruye, solamente se transforma.

Estructura del Átomo

1. Se define como la unidad básica de un elemento, que puede intervenir en una combinación química.

2. Dalton definía el átomo como una partícula extremadamente pequeña e indivisible.

3. En 1850 se demostró claramente que los átomos tienen una estructura interna, es decir que están formados por partículas, aún más pequeñas (protones, electrones y neutrones, denominadas partículas subatómicas).

El Electrón

Se utilizó el tubo de rayos catódicos para demostrar la presencia del electrón.

A partir de esto se pudo obtener también el concepto de radiación: emisión de energía a través del espacio por medio de ondas.

J.J Thomson utiliza los rayos catódicos para demostrar la relación entre la carga del e- y su masa.

Carga/ (carga/masa)

= 9,10x10-28g

Radiactividad Wilhem Rontgen observó que cuando los rayos catódicos incidían

sobre el vidrio y los metales, emitían rayos desconocidos (Rayos X).

Los rayos x no obedecían al magnetismo, por lo tanto no tenían carga.

Radiación α β ϕ.

Antoine Becquerel: estudia la naturaleza fluorescente de las sustancias.

Marie Curie: le da el nombre de radiactividad.

Rayos α: constan de partículas cargadas positivamente.

Rayos β: formados por partículas cargadas negativamente.

Rayos ϕ: no presentan carga, al igual que los rayos X.

El Protón y el Núcleo

El protón se descubre por medio del modelo atómico de Thomson, modelo del pudín con pasas, donde las pasas son la carga (-) y la masa es a carga (+)

Modelo Atómico de Rutherford• Utilizó partículas α para demostrar la estructura de los átomos.

• Utilizó una lámina delgada de oro.

• Algunas partículas atravesaban la lámina y otras se repelían.

• La mayor parte del átomo es espacio vacío.

• La mayor parte de la carga (+) estaba concentrada en un conglomerado central dentro del átomo, al que llamó núcleo.

• Las partículas (+) del núcleo reciben el nombre de protones (1,67262x10-24 g)

El NeutrónI. Cuando Chadwick bombardeo una delga lámina de Berilio con

partículas α, el metal emitió una radiación muy similar a los rayos α ( estos constan de partículas llamadas neutrones, carga neutra)

II. Estos presentan una masa ligeramente mayor a la de los protones.

Tipo de Carga

Masa Carga en Coulomb

Unidad de Carga

e- 9,10938x10-28g -1,6022x10-19C -1p+ 1,67262x10-24g +1,6022x10-19C +1n0 1,67493x10-24g 0 0

Número Atómico, Número de Masa e Isótopos

• El número atómico Z, es el número de p+ en el núcleo.

• Un átomo neutro presenta el mismo número de p+ y e-.

• El número másico A equivale al número de neutrones y protones presentes en el núcleo del átomo.

• n0 = A-Z

• Los isotopos: son átomos de un mismo elemento que presentan igual número atómico, pero diferente número másico.

• Ej: el hidrógeno presenta los siguientes isótopos: Deuterio(1p+ 1n) y Tritio (1p+ y 2n) y U235 y U238.

Tabla Periódica

I. Está conformada en orden creciente del número atómico.

II. Horizontalmente se encuentran los periodos.

III. verticalmente se encuentran las familias.

IV. Se divide en: elementos representativos, de transición y de transición interna.

V. Otra forma de clasificar los elementos es la siguiente: metales, no metales y metaloides (B, Si, Ge, As, Sb, Te, Po, At)

Moléculas y Iones1. Moléculas: están conformadas por lo menos por dos átomos en

colocación definida que se mantienen unidos a través de fuerzas químicas.

2. Pueden estar compuestas por átomos del mismo elemento o de diferentes elementos.

3. Tipos de moléculas: Diatómicas ( N2, O2, F2, Cl2, Br2, I2), Poliatómicas (=3, H2O, NH3).

Iones Presentan carga positiva o negativa.

Existen dos tipos de iones: cationes (+), aniones (-)

Fórmulas Químicas

Se utilizan para expresar la composición de las moléculas y los compuestos iónicos por medio de los símbolos químicos.

Fórmulas moleculares: indican el número exacto de cada elemento que están presentes en la unidad más pequeña de una sustancia.

Modelos MolecularesI. Existen tres formas para representar un compuesto:

1. Fórmula molecular: indica el número y tipo de átomos que conforman la molécula.

2. Fórmula estructural: muestra como están unidos entre si los átomos de una molécula.

3. Fórmula empírica: indica cuales elementos están presentes y la proporción mínima, en número entero, entre sus átomos.

Compuesto Fórmula Molecular

Fórmula Empírica

H2O H2O HON2H4

(hidruzina)N2H4 NH2

Ejemplos para Realizar en Clase

• Escriba la fórmula molecular del metanol _______________

• Escriba la fórmula empírica para las siguientes moléculas:

a) Acetileno C2H2 ______________________

b) Glucosa C6H12O6 _____________________

c) Oxido Nitroso N2O ____________________

d) Cafeína C8H10N4O2 ____________________

Fórmulas de los Compuestos Iónicos

Por lo general son igual a la fórmula empírica.

Los compuestos iónicos son eléctricamente neutros.

Si las cargas de los cationes y aniones son numéricamente diferentes, se aplica la siguiente regla para que la fórmula sea eléctricamente neutra: el subíndice del catión debe ser numéricamente igual a la carga del anión, y el subíndice del anión debe ser numéricamente igual a la carga del catión.

Al+3 O-2 Al2O3

Veamos algunos ejemplos

Bromuro de Potasio K+1 Br-1 KBr

Yoduro de Zinc Zn+2 I-1 ZnI2

Resuelva los siguientes Ejemplos

Escriba fórmula para los siguientes compuestos iónicos:

Nitruro de Magnesio Mg+2 N-3 _______________________

Sulfato de Cromo Cr+3 SO4-2 _________________________________

Oxido de Titanio Ti+4 O-2 __________________________________