Elementos Elementos Ciencias Ciencias

Naturales IINaturales II

Pamela Salinas B.Pamela Salinas B.Magíster en EducaciónMagíster en Educación

Licenciada en Educación UDECLicenciada en Educación UDECProfesora de CienciasProfesora de Ciencias

Postitulo en Orientación EducacionalPostitulo en Orientación Educacional

Historia de la Historia de la Química Química

Estructura de la materiaEstructura de la materiaLa primera idea sobre la estructura de la La primera idea sobre la estructura de la materia surgió con los filósofos griegos materia surgió con los filósofos griegos Demócrito y Leucipo, el año 450 A. de C.Demócrito y Leucipo, el año 450 A. de C.

Ellos sugirieron que, al dividir cualquier Ellos sugirieron que, al dividir cualquier sustancia, se debería llegar a la unidad sustancia, se debería llegar a la unidad mínima indivisible, que denominaron mínima indivisible, que denominaron ”ÁTOMO”.”ÁTOMO”.

Modelos AtómicosModelos Atómicos• Dalton 1808

La imagen del átomo expuesta por este científico es la de minúsculas partículas esféricas, indivisibles e inmutables, iguales entre sí en cada elemento químico

Thomson 1897 Demostró que dentro de los átomos hay unas partículas diminutas, con carga eléctrica negativa, a las que se llamó electrones. Con esto se deduce que el átomo debía de ser una esfera de materia cargada positivamente, en cuyo interior estaban incrustados los electrones

“Budín de pasas”

Rutherford-Bohr en 1911 Demostró que los átomos no eran macizos, como se pensaba, sino que están vacíos en su mayor parte y en su centro hay un diminuto núcleo. En base a esto creía que el átomo debía estar formado por una corteza en donde los electrones giraban alrededor de un núcleo central cargado positivamente.

““Modelo planetario”Modelo planetario”• Niels Bohr en 1913 propuso un

nuevo modelo atómico, según el cual los electrones giran alrededor del núcleo en unos niveles bien definidos.

Partículas Sub - AtómicasPartículas Sub - Atómicas

• Partícula Carga Masa

• Protón +1 1

• Neutrón 0 1

• Electrón -1 1/1840

Estructura atómicaEstructura atómica

NÚMERO ATÓMICO (Z) Es el número de protones que posee

un átomo y es lo que identifica a un elemento.

6C 12 : Protones = 6

Nº Protones 11

Nº Electrones 11

Nº Protones 19

Nº Electrones 19

Nº Protones 17

Nº Electrones 17

11Na :

19K :

17Cl :

NÚMERO MÁSICO (A)NÚMERO MÁSICO (A)El número másico es la suma deprotones y neutrones del núcleo.

En él se expresa la composición nuclear que determina la masa atómica.

C 14 : Protones + Neutrones = 14

n0 = A - p+

• ÁTOMO NEGATIVOÁtomo cuyo número de electrones es mayor que su número de protones. También se llama Anión.

• ÁTOMO NEUTROEs aquél en el cual el número de protones es igual al número de electrones.

• ÁTOMO POSITIVOEl número de electrones es menor en comparación al número de protones. También se llama Catión

Determinación de partículas Determinación de partículas atómicasatómicas

+22412Mg

Protones Neutrones Electrones

12 12 10

−Br7935

Protones Neutrones Electrones

35 44 36

Protones Neutrones Electrones

8 8 10

2168 O−

Protones Neutrones Electrones

22 26 22Ti48

22

ISÓTOPOSISÓTOPOS

• Átomos que presentan igual número atómico, pero distinto número másico.

• Se establece en átomos de un mismo elemento.

• Ejemplo: 15 16 17

O O O 8 8 8

ISÓBAROSISÓBAROS• Átomos que presentan igual número

másico y distinto número atómico.

Ejemplo: 14 14 C N 6 7

ISÓTONOSISÓTONOS• Son átomos que presentan distinto

número másico, distinto número atómico, pero tienen igual número de neutrones.

• Ejemplo: 11 12

B C 5 6

Isóbaros, Isótopos e IsótonosIsóbaros, Isótopos e Isótonos• Identifique cuál (es) de las

siguientes parejas son Isóbaros, Isótopos o Isótonos.

OO 158

168

Isótopos

IsóbarosMg Al 28

122813

H H 31

11

B N 125

147

PdAg 10746

10747

C C 146

126

Isótopos

Isótonos

Isóbaros

Isótopos

Teoría atómica

Átomo

Partículas subatómicas

Ganancia Pérdida

Protón Electrón Neutrón

Anión Catión

Nº másico Nº atómico

PeriodosLas siete líneas horizontales que aparecen en la tabla periódica son denominados períodos.

Grupos

• Ordenamiento vertical de los elementos en la tabla periódica, de acuerdo a propiedades químicas semejantes.

• Los grupos A son los más importantes de la tabla y se denominan representativos.

• Los elementos de los grupos B constituyen los elementos de transición.

Elementos RepresentativosElementos Representativos • Se ubican en el grupo A de la tabla

periódica. • No cumplen con la regla del octeto,

es decir, su último nivel de energía no alcanza a tener 8 electrones.

• Presentan incompletos los orbitales “s” o “p”.

Grupo Nombre Configuración Electrónica

IA Alcalinos ns1

IIA Alcalinos térreos ns2

IIIA Térreos ns2np1

IVA Carbonados ns2np2

VA Nitrogenados ns2np3

VIA Calcógenos ns2np4

VIIA Halógenos ns2np5

VIIIA Gases nobles ns2np6

Número Cuántico Principal Número Cuántico Principal (n)(n)

Indica el nivel de energía dentro del átomo. Se simboliza por “n”.

Número Cuántico Secundario Número Cuántico Secundario (())

Se simboliza por “”. Informa los orbitales presentes en cada nivel energético.

El máximo de electrones por orbital es 2

Orbital tipo

Valor N° orbitales Nº ē

s 0 1 2

p 1 3 6

d 2 5 10

f 3 7 14

Número Cuántico Magnético (m)Número Cuántico Magnético (m)

Es el tercer número cuántico y se simboliza por “m”.

Indica la orientación espacial de un orbital.

Valor de Valor de m, m, según ingreso del según ingreso del último electrón al orbital:último electrón al orbital:

Orbital tipo s : 0

Orbital tipo p: -1 0 +1

Orbital tipo d: -2 -1 0 +1 +2

Orbital tipo f -3 -2 -1 0 +1 +2 +3

Número Cuántico de Spin Número Cuántico de Spin (s)(s)

Se simboliza por “s”. Informa el sentido del giro del

electrón en un orbital.

Configuración Configuración ElectrónicaElectrónica

La configuración electrónica es la distribución de los electrones dentro del átomo, según principios que la regulan.

REALIZACIÓN DE UNA REALIZACIÓN DE UNA

CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICACONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA

11Na11Na

Configuración electrónica para 11 electrones

TABLA PERIÓDICA TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOSDE LOS ELEMENTOS

• Se organizan según el orden creciente de sus números atómicos.

• El número atómico es el mismo para todos los átomos de un elemento, independiente de que un elemento tenga varios isótopos.

PeríodosPeríodos

• Las siete líneas horizontales que aparecen en la tabla periódica son denominados períodos.

Grupos

• Ordenamiento vertical de los elementos en la tabla periódica, de acuerdo a propiedades químicas semejantes.

• Los grupos A son los más importantes de la tabla y se denominan representativos.

• Los elementos de los grupos B constituyen los elementos de transición.

Elementos Elementos

RepresentativosRepresentativos • Se ubican en el grupo A de la tabla

periódica. • Presentan incompletos los orbitales

“s” o “p”.

Grupo Nombre Configuración Electrónica

IA Alcalinos ns1

IIA Alcalinos térreos

ns2

IIIA Térreos ns2np1

IVA Carbonados ns2np2

VA Nitrogenados ns2np3

VIA Calcógenos ns2np4

VIIA Halógenos ns2np5

VIIIA Gases nobles ns2np6

Elementos Representativos

• Carbono• Hidrogeno• Oxigeno• Nitrógeno

CarbonoCarbono• Carbono, de símbolo C, es un

elemento crucial para la existencia de los organismos vivos, y que tiene muchas aplicaciones industriales importantes. Su número atómico es 6; y pertenece al grupo 14 (o IV A) del sistema periódico.

1. Es considerado un Bioelemento2. Forma parte de las Biomoléculas3. Se considera fundamental para la

vida, dado que se encuentra presente en la molécula energética. GLUCOSA

4. Mantiene un ciclo que permite la conservación de la vida en el medio ambiente.

5. Es muy estable para formar enlaces

Hidrogeno Hidrogeno • Primer elemento de la tabla periódica. En

condiciones normales es un gas incoloro, inodoro e insípido, compuesto de moléculas diatómicas, H2. El átomo de hidrógeno, símbolo H, consta de un núcleo de unidad de carga positiva y un solo electrón.

• Tiene número atómico 1 y peso atómico de 1.00797. Es uno de los constituyentes principales del agua y de toda la materia orgánica, y está distribuido de manera amplia no sólo en la Tierra sino en todo el universo

• El empleo más importante del hidrógeno es en la síntesis del amoniaco.

• La utilización del hidrógeno está aumentando con rapidez en las operaciones de refinación del petróleo, como el rompimiento por hidrógeno (hydrocracking), y en el tratamiento con higrógeno para eliminar azufre

OxigenoOxigeno• El oxígeno es un elemento químico

importante que es. Incoloro, inodoro e insípido.

• Obviamente, el oxígeno es importante para la respiración humana.

• El oxígeno gaseoso es venenoso para las bacterias que causan gangrena. Por lo tanto, se utiliza para matarlos

NitrógenoNitrógeno•

El estado del nitrógeno en su forma natural es gaseoso. El nitrógeno es un elemento químico de aspecto incoloro y pertenece al grupo de los no metales.

• El nitrógeno se utiliza para conservar los alimentos envasados al detener la oxidación de los alimentos que hace que se estropeen.

¿Qué es la Energía?• Es la capacidad para producir cambios en

la materia, Ej: fotosíntesis, mover un auto, encender una radio, etc.

¿ De donde viene?• De sustancias o fenómenos naturales, los

recursos energéticos, ej: Sol, Petróleo, Termas, etc.

¿Cómo se manifiesta?• Como luz, calor, fluorescencia.

¿Cuáles son los tipos de energías?

• Cinética: Cuerpos en movimiento • Calórica: Estufas, combustiones• Potencial Gravitatorio: Cuerpos en altura• Potencial Elástico: Resortes y Elásticos• Química: Alimentos, combustibles, Pilas • Radiante: Cuerpos que emiten luz y calor• Eólica: Aire en movimiento• Eléctrica: Movimiento de electrones

¿ Qué son los Cambios de estado?• Son aquellos que se producen por

acción del calor, por lo tanto requieren transferencia de energía para que se produzcan.

• Pueden ser de dos tipos: a) Físicos: Progresivos, requieren

energía o Regresivos, eliminan energía

b) Químicos: Combustiones

Cambios de Estado de la Cambios de Estado de la MateriaMateria

• Solidificación. Es el paso de una sustancia en estado

líquido a sólido, lo podemos verificar al poner en el congelador un vaso con agua, o los típicos cubitos de hielo.

• Condensación. Es el cambio de estado de una sustancia

en estado gaseoso a estado líquido. Ej. el vapor de agua al chocar con una superficie fría, se transforma en líquido.

• Vaporización (Evaporación y Ebullición)

Es la transformación de un líquido en gas al aplicarle calor.

Cuando la vaporización es a temperatura ambiente decimos Evaporación. Por ej: La perdida de agua en la superficie de un lago, es Evaporación.

Cuando aplicamos temperatura decimos Ebullición. Por ej: La tetera con agua hirviendo, es ebullición.

Volatilización: Pasar directamente de sólido a gas, sin recuperación de la materia. Ej: Naftalina

• Fusión Transformación de un sólido en

líquido al aplicarle calor. Ej: Hielo en agua

• Sublimación Progresiva. Es la transformación directa, sin pasar por

otro estado intermedio, de una materia en estado sólido a estado gaseoso al aplicarle calor.

Ej. Hielo (agua en estado sólido) + temperatura = vapor (agua en estado gaseoso)

• Sublimación Regresiva. Es el cambio de una sustancia de estado

gaseoso a estado sólido, sin pasar por el estado líquido.

Ej: Cuando los vapores de Yodo tocan una superficie helada se produce la cristalización, agujitas de Yodo,(sólidas).

FIN