ÁTOMOS, ELEMENTOS Y COMPUESTOS
LA MATERIA
Se presenta en
Sustancias puras
Mezclas
Homogéneas
HeterogéneasCompuest
osElemento
s
Ordenados en
Tabla Periódica
Moléculas Átomos
Unidos por enlaces
Iónico Covalente Metálico
Se formula
n según
IUPAC
1. Sustancias puras y mezclas. Separación de mezclas
Sustancias: cada una de las
diversas clases de materia que existen
en la naturaleza
Sustancias puras: constituidas
por un único componente, con propiedades físicas
características
Mezclas: formadas por varias sustancias puras. Las sustancias puras que forman la
mezcla conservan sus propiedades
Mezclas heterogéneasMezclas homogéneas o disoluciones
Mezclas heterogéneas: aspecto irregular, pueden distinguirse a simple vista las distintas sustancias que la forman. Las propiedades varían de un punto a otro.
Mezclas homogéneas o disoluciones: presentan un aspecto uniforme, siendo sus propiedades las mismas en cualquiera de sus puntos, no pudiéndose distinguir las sustancias de las que están compuestas. Estas mezclas se llaman homogéneas o disoluciones.
Habitualmente en una disolución los componentes se denominan
Soluto: componente o componentes en menor proporción. Puede cambiar de estado
Disolvente : componente más abundante de las disolución. No cambia de estado
La cantidad de soluto que hay en una disolución se mide mediante la concentración. Las opciones son:
disolución
soluto
litros
gramos
L
g 100%
disolución
soluto
masa
masamasa
100% disolución
soluto
volumen
volumenvolumen
Cuando al mezclar dos sustancias obtenemos una disolución decimos que esas dos sustancias son solubles
Una sustancia deja de ser soluble en otra cuando superamos una determinada cantidad. Cuando el disolvente no admite más soluto, decimos que está saturada
En el siguiente cuadro aparecen diferentes métodos para separar mezclas
Heterogéneas
Filtración: principalmente para separar sólidos y líquidos. Se basa en el diferente tamaño de las partículas de la mezcla
Decantación: para separar mezclas de líquidos de diferente densidad
Homogéneas
Evaporación y cristalización: se emplean para separar disoluciones de sólidos y líquidos. Consiste en evaporar el disolvente y que el soluto sólido permanezca en el recipiente
Destilación: se utiliza para separar disoluciones de líquidos o para obtener el líquido de una disolución sólido líquido
2. Modelos atómicos
La historia de los modelos atómicos comienza en el siglo V a.C., cuando algunos filósofos griegos, como Demócrito, proponen que la materia no puede dividirse en trozos más pequeños indefinidamente, sino que existen unas partículas muy pequeñas, eternas, invisibles e indivisibles. A estas partículas las llamaron átomos.
El desarrollo de las teorías atómicas se produce a partir del siglo XIX
John Dalton (1808): basándose en la ley de conservación de la masa de las reacciones químicas publicó su teoría atómica
La materia está formada por partículas indivisibles e indestructibles (átomos)
Todos los átomos que forman un elemento son idénticos
Combinando átomos de distintos en proporciones fijas se forman los compuestos
Joseph John Thomson (1897): descubrió el electrón, partícula de masa mucho menor que la de los átomos y de carga negativa. Elaboró un modelo que sustituyó al de Dalton.
Considera que los átomos sí eran divisibles, formados por una esfera con masa de carga positiva, dentro de la cual se encontraban inmersos los electrones
Ernest Rutherford (1911): realizó una experiencia en la que al bombardear con partículas alfa una fina lámina de oro se desviaban más de 90º de su trayectoria
Propone un modelo atómico en el que situaba la mayor parte de la masa del átomo y su carga positiva en una región central muy pequeña, denominada núcleo. En torno al núcleo orbitan los electrones, en un espacio llamado corteza.Este modelo ha sido corregido posteriormente pero es la base de la idea más extendida de la estructura atómica.
3. La estructura del átomo
Átomo
Núcleo
Corteza
Protones: partículas con carga +
Neutrones: partículas sin carga eléctrica
La masa del protón y del neutrón son prácticamente iguales, siendo la masa del núcleo aproximadamente igual a la del átomo
Electrones: tienen una masa 1000 veces menor que la de los protones y neutrones, y la misma carga que los protones pero negativa
Los átomos de los diferentes elementos químicos se diferencian en el número de protones que tiene su núcleo. A este número se le llama número atómico (Z). Los 118 elementos conocidos se ordenan por su número atómico en la llamada Tabla Periódica.
Como el átomo es eléctricamente neutro, Z nos indica también el número de electrones que tiene.
Número másico (A): nos indica la cantidad de protones y neutrones del núcleo.
A = Z + N
XAZ
Los electrones se distribuyen en capas o niveles de energía (orbitales) alrededor del núcleo. Cada capa puede tener un número máximo de electrones: 2. 8. 18, 32,…. Excepto la última que solo puede tener un máximo de 8 electrones. La última capa se llama capa de valencia, y a los electrones que tiene electrones de valencia.
Los átomos pueden ganar o perder electrones (de valencia) y quedar cargados eléctricamente: iones
Cuando pierde electrones y queda cargado positivamente se llaman protones
Cuando gana electrones y queda cargado negativamente se llaman aniones
Isótopos: son átomos con el mismo número atómico (Z) pero diferente número másico (A), es decir tiene el mismo número de protones pero diferente número de neutrones. En la imagen aparecen los isótopos del hidrógeno.
Masa atómica: como la masa de los átomos es muy pequeña, se utiliza una unidad denominada unidad de masa atómica (u).
1 u = 1,6606∙10-27 kg
Para hallar la masa atómica relativa de un elemento se calcula la media ponderada de la masa atómicas de sus isótopos
......100
%
100
% 21
mm
mat
4. Moléculas, elementos y compuestos
Un elemento es una sustancia pura formada por átomos iguales
Un compuesto es una sustancia pura formada por átomos de distintos elementos químicos y combinados entre sí en una relación numérica sencilla y constante
Los átomos pueden unirse entre sí o con otros átomos distintos formando moléculas
Actualmente se conocen 118 elementos. Cada elemento se representa por un símbolo.
Los elementos están ordenados en una Tabla Periódica formada por 18 columnas o grupos y 7 filas o periodos. Se ordenan en orden creciente de número atómico (Z)
5. ENLACE QUÍMICO
Los átomos se unen mediante los electrones más externos de la corteza atómica para alcanzar unas situación de mayor estabilidad, como la de los gases nobles, cuya última capa está completa (con ocho electrones). Según como se produzca la unión entre los átomos, existe tres tipos de enlace
IÓNICO: entre un metal y un no metal
COVALENTE: entre dos no metales
METÁLICO: entre átomos metálicos
El tipo de enlace que une a los átomos de un compuesto determina muchas de las propiedades de este.
Enlace Conductividad eléctrica
Dureza y tenacidad
T de fusión y ebullici
ón
Estado a temperatu
ra ambiente
Iónico Solo si están fundidos o disueltos
Duros y quebradizos
Altas Sólido
Covalente molecular
No conducen _ Bajas Gases, líquidos
volátiles o sólidos de bajo punto de fusión
Covalente cristalino
No conducen Muy duros Altas Sólidos
Metálico Buenos conductores
Duros, dúctiles y maleables
Altas Sólidos
SUSTANCIA IÓNICA: por ejemplo sal común (cloruro de sodio)
ENLACE COVALENTE MOLECULAR: por ejemplo el agua.
SUSTANCIA COVALENTE CRISTALINA: por ejemplo el diamante
SUSTANCIA METÁLICA; por ejemplo el oro
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