Estructura y propiedades de las sustancias
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El átomo tiene estructura interna y es divisible
Varios modelos atómicos trataron de explicar la estructura
del átomo. El primero fue…
Modelo nuclear al bombardear una lámina de metal con
partículas . Ideado por…
La masa de los átomos se mide en…
La primera clasificación de los elementos fue en…
Cuando se unen dos o más elementos para formar un
compuesto resulta una sustancia…
Las propiedades de las sustancias dependen de cómo
estén unidos sus átomos
¿Qué recordamos de Química?
El modelo de Thomson
Ernest Rutherford
Unidad de masa atómica
Metales y no metales
con propiedades completamente distintas a las sustancias
iniciales
La materia está formada por partículas muy
pequeñas llamadas átomos.
En los átomos se distinguen dos partes:
El núcleo atómico:
La corteza atómica:
Estructura del átomo
Formado por protones y
neutrones
Se encuentra la carga
positiva
y casi toda la masa del
átomo
Ocupa un volumen de unas
diez mil veces menor que
el
volumen del mismo
Lo que diferencia dos
átomos
de distintos elementos es
El núcleo atómico
El núcleo atómico 2
El núcleo atómico 3
Ejercicios:
Completa la siguiente tabla:
De los siguientes átomos, justifica cuáles son
isótopos y cuáles no:
A construir átomos
Protones Neutrones Electrones Z A
30 66
9 19
21 19
18 22
El núcleo atómico 4
36 30 30
9 10 9
19 19 40
18 18 40
El modelo atómico de Rutherford debía ser
modificado
La corteza atómica y su estructura
Descubrimiento de espectros
de rayas
El electrón en su giro emitiría
energía en forma de radiación
que llevaría a la
autodestrucción del átomo
Espectro: registro fotográfico de la energía que
desprenden los cuerpos
Espectro continuo: la
luz se hace pasar por
una rendija estrecha
y después por un
prisma, se forman los
colores del arco iris
Espectro discontinuo:
la luz de un elemento
muy caliente se pasa
por un prisma, se
obtienen unas líneas
de colores brillantes
sobre un fondo negro
La corteza atómica y su estructura 2
Estos espectros que registran la luz que emite
un cuerpo se llaman espectros de emisión
Espectros de absorción son aquellos que
registran la energía que atraviesa a un cuerpo,
apareciendo unas rayas negras que indican la
energía absorbida por dicho cuerpo
La corteza atómica y su estructura 3
Modificó el modelo atómico de Rutherford, para
poder explicar los espectros de líneas de
emisión y absorción
Se basa:
- Cuando los electrones giran alrededor del núcleo
atómico no emiten energía
Modelo atómico de Bohr
- Los electrones no pueden girar
alrededor del núcleo a cualquier
distancia, sólo lo hacen en aquellas
órbitas donde su energía tiene unos
valores determinados (órbitas
estacionarias)
- Los electrones se distribuyen
alrededor del núcleo en
distintos niveles de energía
- Cuando el electrón adquiere la
energía suficiente salta de una órbita
a otra superior y cuando deja de
recibir esa energía regresa a su
órbita primitiva y emite la energía
que le sobra en forma de radiación
Modelo atómico de Bohr 2
Átomos de cada elemento químico producen espectros
de rayas
Los espectros revelan emisión de energía
Los átomos emiten energía a saltos y no de manera
continua
Número máximo de electrones que pueden alojarse en
cada nivel de energía:
Nº máximo de e- por nivel = 2n2
donde n es el número de orden del nivel de energía
Modelo atómico de Bohr 3
Algunas de las rayas no eran una sola, sino que estaban
desdobladas en dos bandas (doblete) o en tres bandas
(triplete) y muy próximas entre sí
A esto se le llama estructura fina de los espectros
Modificaciones al atómico de Bohr
Arnold Sommerfeld modifica y completa el átomo de Bohr:
- Los desdoblamientos de las rayas de los espectros se
corresponden con un mayor número de saltos electrónicos
- Alrededor del núcleo existen capas electrónicas: conjunto
de órbitas de energía muy próximas
- La primera capa está formada solo por una órbita circular,
pero las demás contienen órbitas circulares y elípticas
- A cada capa le corresponde un nivel de energía que,
menos el primero, se desdobla en varios subniveles
(tantos como órbitas contiene)
- Las capas electrónicas se nombran con letras: K, L, M, N,
O, P y Q (de más a menos cercanas al núcleo)
- Los subniveles de estas capas electrónicas reciben los
nombres: s, p, d y f
Modificaciones al atómico de Bohr 2
Distribución de los electrones en los subniveles:
Modificaciones al atómico de Bohr 3
Capa Nivel de
energía
Nº e- máx. por
nivel
Subnivel de
energía
Nº e- máx. por
subnivel
K 1º 2 1 s 2
L 2º 82 s 2
2 p 6
M 3º 18
3 s 2
3 p 6
3 d 10
N 4º 32
4 s 2
4 p 6
4 d 10
4 f 14
Distribución de los electrones de un átomo en sus
diferentes niveles y subniveles de energía
Configuración electrónica
Configuración electrónica
En 1869 Mendeleiev ordenó los elementos
según masas atómicas crecientes y comprobó
que las propiedades variaban de forma regular
con la masa
Dejó algunos huecos en la tabla (elementos no
descubiertos en su tiempo) y predijo las
propiedades que tendrían
En 1913 se descubrió que las propiedades de
los elementos estaban relacionadas con su
número atómico
El sistema periódico
Vídeo Tabla periódica
Tabla periódica
Tabla periódica
La tabla periódica
Regularidades periódicas
Tabla periódica
Carácter metálico
Reactividad
Punto de fusión
Punto de ebullición
Densidad
Electronegatividad: capacidad de un átomo para
atraer hacia él electrones.
En un grupo, desciende de arriba hacia abajo,
mientras que en un periodo aumenta de
izquierda a derecha
La tabla periódica 2
Los átomos se unen para conseguir una mayor
estabilidad, un menor contenido en energía
La regla del octeto establece que los átomos se
unen para adquirir ocho electrones en su última
capa
Un enlace químico es una fuerza de tipo
electrostático que mantiene unidos a los átomos
Se puede llevar a cabo compartiendo electrones
o cediendo/ganando electrones
El enlace químico
Representación de la variación de energía
correspondiente al acercamiento de dos átomos
El enlace químico 2
Se forma por compartición de electrones
Generalmente átomos no metálicos a los que les
falta un número pequeño de electrones para
adquirir la estructura electrónica de gas noble
Enlace covalente
Átomos iguales:
Átomos diferentes:
Formación de moléculas
Mediante un diagrama de puntos (estructura de
Lewis) se representan los electrones de la última
capa rodeando a cada símbolo
Ejercicios:
¿Cómo son las estructuras de Lewis de las
moléculas de O2 y N2?
Representación de moléculas: diagramas de Lewis
Se caracterizan porque las fuerzas que mantienen
unidos los átomos en la molécula son muy fuertes en
comparación con las fuerzas que mantiene unidas las
moléculas
A temperatura ambiente la mayoría son gases (H2, O2,
N2, CO2, SO) y en algunos casos líquidos (H2O, Br2) o
sólidos (I2)
Tienen bajas densidades
No conducen la corriente eléctrica
Generalmente no se disuelven en agua
Propiedades de las sustancias moleculares
Un cristal es la asociación de un número elevado
de átomos o de moléculas ordenadas en las tres
direcciones del espacio cumpliendo ciertas reglas
de simetría
Dos tipos de cristales:
- Cristales moleculares
- Cristales covalentes o atómicos
Formación de cristales
Formados cuando las sustancias moleculares se
encuentran a una temperatura inferior a su punto
de fusión
Cristales moleculares
No son sólidos a temperatura ambiente, sino que
hay que elevar considerablemente la temperatura
para que fundan.
Diamante:
Cristales covalentes o atómicos
Grafito:
Cuarzo (SiO2): cada átomo de silicio se una a
cuatro de oxígeno formando una estructura
tetraédrica en el espacio
Cristales covalentes o atómicos 2
Son muy duros
Puntos de fusión y ebullición muy altos
No son solubles en agua
El diamante no es conductor, pero el grafito sí
El diamante es transparente y refleja la luz; el
grafito es negro porque absorbe la luz
Propiedades de los cristales atómicos
Se forma entre átomos de metales
Los metales pierden los electrones de valencia y
se forma una nube de electrones entre los
núcleos positivos. Esto da lugar a una red
metálica
El enlace se debe a la atracción entre los
electrones de valencia de todos los átomos y los
cationes que se forman
Enlace metálico
Tienen un brillo característico
Son buenos conductores de electricidad y calor
Son dúctiles y maleables
Son sólidos a temperatura ambiente salvo el
mercurio
Puntos de fusión, ebullición y dureza aumentan
hacia el centro de la tabla para luego disminuir
Propiedades de los metales
Se forma entre elementos
metálicos y no metálicos
El metal alcanza
configuración electrónica
de gas noble perdiendo
electrones (se convierte
en catión).
El no metal gana
electrones (se convierte
en anión)
Se da entre iones de
distinto signo, ya que las
cargas de distinto signo se
atraen
Enlace iónico
Se forma entre elementos metálicos y no
metálicos
El metal alcanza configuración electrónica de
gas noble perdiendo electrones (se convierte en
catión)
El no metal gana electrones (se convierte en
anión)
NaCl
NaCl
Enlace iónico 2
Son sólidos a temperatura ambiente
Se disuelven en agua porque se rompe la red
cristalina y los iones quedan en libertad
Cuando están disueltos o fundidos son
conductores de electricidad
Son frágiles
Propiedades de los compuestos iónicos
