Unidad II 2.1 Estructura del...
Transcript of Unidad II 2.1 Estructura del...
![Page 1: Unidad II 2.1 Estructura del átomodepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/apuntesU2_30558.pdfDescubrimiento del protón y núcleo atómico •Algunas partículas alfa se encuentran en curso](https://reader033.fdocuments.ec/reader033/viewer/2022042406/5f201ef1f3c9c76d2f4cf3b9/html5/thumbnails/1.jpg)
Unidad II 2.1 Estructura del átomo
Química general I
Alfonso Rito Norma López
1
![Page 2: Unidad II 2.1 Estructura del átomodepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/apuntesU2_30558.pdfDescubrimiento del protón y núcleo atómico •Algunas partículas alfa se encuentran en curso](https://reader033.fdocuments.ec/reader033/viewer/2022042406/5f201ef1f3c9c76d2f4cf3b9/html5/thumbnails/2.jpg)
El átomo en la antigüedad
Demócrito introdujo el concepto de átomo, como la constitución de la materia por partículas indivisibles.
Platón y Aristóteles rechazaron la idea.
Demócrito
460 a. C. - c. 370 a. C
2
![Page 3: Unidad II 2.1 Estructura del átomodepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/apuntesU2_30558.pdfDescubrimiento del protón y núcleo atómico •Algunas partículas alfa se encuentran en curso](https://reader033.fdocuments.ec/reader033/viewer/2022042406/5f201ef1f3c9c76d2f4cf3b9/html5/thumbnails/3.jpg)
Postulados de John Dalton (1803-1807)
Mediante experimentos y observaciones, propuso:
1. Los elementos están formados por partículas extremadamente pequeñas llamadas átomos.
2. Todos los átomos de un mismo elemento son idénticos, tienen igual tamaño, masa y propiedades químicas. Los átomos de un elemento son diferentes a los átomos de todos los demás elementos.
3
![Page 4: Unidad II 2.1 Estructura del átomodepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/apuntesU2_30558.pdfDescubrimiento del protón y núcleo atómico •Algunas partículas alfa se encuentran en curso](https://reader033.fdocuments.ec/reader033/viewer/2022042406/5f201ef1f3c9c76d2f4cf3b9/html5/thumbnails/4.jpg)
Postulados de John Dalton (1803-1807)
3. Los compuestos están formados por más de un elemento. En cualquier compuesto, la relación del número de átomos entre dos de los elementos presentes siempre es un número entero.
4. Una reacción química implica sólo la separación, combinación o reordenamiento de los átomos, nunca supone la creación o destrucción de los mismos.
4
![Page 5: Unidad II 2.1 Estructura del átomodepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/apuntesU2_30558.pdfDescubrimiento del protón y núcleo atómico •Algunas partículas alfa se encuentran en curso](https://reader033.fdocuments.ec/reader033/viewer/2022042406/5f201ef1f3c9c76d2f4cf3b9/html5/thumbnails/5.jpg)
Actualmente se sabe que hay partículas más pequeñas que el átomo
Son llamadas partículas subatómicas
5
![Page 6: Unidad II 2.1 Estructura del átomodepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/apuntesU2_30558.pdfDescubrimiento del protón y núcleo atómico •Algunas partículas alfa se encuentran en curso](https://reader033.fdocuments.ec/reader033/viewer/2022042406/5f201ef1f3c9c76d2f4cf3b9/html5/thumbnails/6.jpg)
Descubrimiento del electrón
Se estudiaron descargas eléctricas en tubos al vacío, el cual produce radiación (rayos catódicos).
Su movimiento se puede detectar con ciertos materiales el cual produce fluorescencia.
Los campos eléctricos desvían los rayos.
6
![Page 7: Unidad II 2.1 Estructura del átomodepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/apuntesU2_30558.pdfDescubrimiento del protón y núcleo atómico •Algunas partículas alfa se encuentran en curso](https://reader033.fdocuments.ec/reader033/viewer/2022042406/5f201ef1f3c9c76d2f4cf3b9/html5/thumbnails/7.jpg)
Descubrimiento del electrón
• Lar partículas debido a las respuestas magnéticas y eléctricas, poseen carga.
• Carga negativa conocido como electrones.
• Estas observaciones fueron publicadas por Joseph John Thomson, quien se le atribuye el descubrimiento del electrón.
Joseph John Thomson
Premio Nobel de física 1906
7
![Page 8: Unidad II 2.1 Estructura del átomodepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/apuntesU2_30558.pdfDescubrimiento del protón y núcleo atómico •Algunas partículas alfa se encuentran en curso](https://reader033.fdocuments.ec/reader033/viewer/2022042406/5f201ef1f3c9c76d2f4cf3b9/html5/thumbnails/8.jpg)
Descubrimiento del protón y núcleo atómico
Se conocía que los átomos son neutros, por lo que si hay una carga negativa, debe haber una positiva.
Joseph John Thomson propuso el modelo de “pudín de pasas”
8
![Page 9: Unidad II 2.1 Estructura del átomodepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/apuntesU2_30558.pdfDescubrimiento del protón y núcleo atómico •Algunas partículas alfa se encuentran en curso](https://reader033.fdocuments.ec/reader033/viewer/2022042406/5f201ef1f3c9c76d2f4cf3b9/html5/thumbnails/9.jpg)
Descubrimiento del protón y núcleo atómico
• 1910 Ernest Rutherford hizo el siguiente experimento.
9
![Page 10: Unidad II 2.1 Estructura del átomodepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/apuntesU2_30558.pdfDescubrimiento del protón y núcleo atómico •Algunas partículas alfa se encuentran en curso](https://reader033.fdocuments.ec/reader033/viewer/2022042406/5f201ef1f3c9c76d2f4cf3b9/html5/thumbnails/10.jpg)
Modelo de Rutherford
10
![Page 11: Unidad II 2.1 Estructura del átomodepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/apuntesU2_30558.pdfDescubrimiento del protón y núcleo atómico •Algunas partículas alfa se encuentran en curso](https://reader033.fdocuments.ec/reader033/viewer/2022042406/5f201ef1f3c9c76d2f4cf3b9/html5/thumbnails/11.jpg)
Descubrimiento del protón y núcleo atómico
• Algunas partículas alfa se encuentran en curso de colisión con un núcleo mucho más denso, este lo desvía mucho o rebota a otra dirección.
• La mayor parte de la masa del átomo está en el núcleo, es decir, protones y neutrones.
• En el núcleo se encuentra toda la carga positiva. • La mayor parte del volumen del átomo es vacío,
donde se encuentran los electrones. • La mayor parte de los rayos alfa, pasan por este
espacio vacío.
11
![Page 12: Unidad II 2.1 Estructura del átomodepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/apuntesU2_30558.pdfDescubrimiento del protón y núcleo atómico •Algunas partículas alfa se encuentran en curso](https://reader033.fdocuments.ec/reader033/viewer/2022042406/5f201ef1f3c9c76d2f4cf3b9/html5/thumbnails/12.jpg)
Descubrimiento del neutrón
• Átomos de hidrógeno: 1 protón
• Átomos de helio: 2 protones.
1:2
Pero como la relación era de 1:4, debe haber una partícula más en el núcleo, igual de pesada que el protón…
12
![Page 13: Unidad II 2.1 Estructura del átomodepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/apuntesU2_30558.pdfDescubrimiento del protón y núcleo atómico •Algunas partículas alfa se encuentran en curso](https://reader033.fdocuments.ec/reader033/viewer/2022042406/5f201ef1f3c9c76d2f4cf3b9/html5/thumbnails/13.jpg)
Descubrimiento del neutrón
James Chadwick, 1932
Bombardeó con partículas alfa una lámina de berilio, se emitió una radiación de alta energía parecida a la radiación gamma.
Neutrones: partículas eléctricamente neutras con una masa ligeramente mayor a la de los protones.
13
![Page 14: Unidad II 2.1 Estructura del átomodepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/apuntesU2_30558.pdfDescubrimiento del protón y núcleo atómico •Algunas partículas alfa se encuentran en curso](https://reader033.fdocuments.ec/reader033/viewer/2022042406/5f201ef1f3c9c76d2f4cf3b9/html5/thumbnails/14.jpg)
Número atómico, masa atómica y número de masa
14
![Page 15: Unidad II 2.1 Estructura del átomodepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/apuntesU2_30558.pdfDescubrimiento del protón y núcleo atómico •Algunas partículas alfa se encuentran en curso](https://reader033.fdocuments.ec/reader033/viewer/2022042406/5f201ef1f3c9c76d2f4cf3b9/html5/thumbnails/15.jpg)
Número atómico
Es el número de protones en el núcleo del átomo de un elemento. Se simboliza con la letra “Z”.
En el átomo neutro el número de protones es igual al de electrones.
• Helio………….2 protones……………….Z: 2
• Fósforo………15 protones……………..Z: 15
15
![Page 16: Unidad II 2.1 Estructura del átomodepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/apuntesU2_30558.pdfDescubrimiento del protón y núcleo atómico •Algunas partículas alfa se encuentran en curso](https://reader033.fdocuments.ec/reader033/viewer/2022042406/5f201ef1f3c9c76d2f4cf3b9/html5/thumbnails/16.jpg)
• Titanio………. 22 protones……………..Z: 22
• Polonio……… 84 protones……………..Z: 84
16
![Page 17: Unidad II 2.1 Estructura del átomodepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/apuntesU2_30558.pdfDescubrimiento del protón y núcleo atómico •Algunas partículas alfa se encuentran en curso](https://reader033.fdocuments.ec/reader033/viewer/2022042406/5f201ef1f3c9c76d2f4cf3b9/html5/thumbnails/17.jpg)
Número de masa
Es el número total de neutrones y protones presentes en el núcleo de un átomo de un elemento. Se simboliza con la letra A.
17
![Page 18: Unidad II 2.1 Estructura del átomodepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/apuntesU2_30558.pdfDescubrimiento del protón y núcleo atómico •Algunas partículas alfa se encuentran en curso](https://reader033.fdocuments.ec/reader033/viewer/2022042406/5f201ef1f3c9c76d2f4cf3b9/html5/thumbnails/18.jpg)
Número de masa
18
![Page 19: Unidad II 2.1 Estructura del átomodepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/apuntesU2_30558.pdfDescubrimiento del protón y núcleo atómico •Algunas partículas alfa se encuentran en curso](https://reader033.fdocuments.ec/reader033/viewer/2022042406/5f201ef1f3c9c76d2f4cf3b9/html5/thumbnails/19.jpg)
¿Cómo calcular el número de neutrones con el número de masa?
19
![Page 20: Unidad II 2.1 Estructura del átomodepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/apuntesU2_30558.pdfDescubrimiento del protón y núcleo atómico •Algunas partículas alfa se encuentran en curso](https://reader033.fdocuments.ec/reader033/viewer/2022042406/5f201ef1f3c9c76d2f4cf3b9/html5/thumbnails/20.jpg)
Agregando más neutrones
20
![Page 21: Unidad II 2.1 Estructura del átomodepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/apuntesU2_30558.pdfDescubrimiento del protón y núcleo atómico •Algunas partículas alfa se encuentran en curso](https://reader033.fdocuments.ec/reader033/viewer/2022042406/5f201ef1f3c9c76d2f4cf3b9/html5/thumbnails/21.jpg)
Abundancia de isótopos
Isótopo Abundancia en la Tierra
(%)
Masa atómica (uma)
99.985 1.0078
0.015 2.0140
Trazas 3.0160
98.89 12.0000
1.11 13.0034
Trazas 14.0032
75.77 34.9689
24.23 36.9659
21
![Page 22: Unidad II 2.1 Estructura del átomodepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/apuntesU2_30558.pdfDescubrimiento del protón y núcleo atómico •Algunas partículas alfa se encuentran en curso](https://reader033.fdocuments.ec/reader033/viewer/2022042406/5f201ef1f3c9c76d2f4cf3b9/html5/thumbnails/22.jpg)
Masa atómica
Masa del átomo se expresa en unidades de masa atómica (uma).
1 uma es la masa exactamente igual a un doceavo de la masa de carbono 12 (12C)
Átomo de hidrógeno tiene 8.400% de la masa del carbono 12.
0.084 x 12 uma = 1.008 uma
22
![Page 23: Unidad II 2.1 Estructura del átomodepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/apuntesU2_30558.pdfDescubrimiento del protón y núcleo atómico •Algunas partículas alfa se encuentran en curso](https://reader033.fdocuments.ec/reader033/viewer/2022042406/5f201ef1f3c9c76d2f4cf3b9/html5/thumbnails/23.jpg)
En la tabla periódica se indica la masa atómica promedio de cada elemento:
Masa atómica promedio = (0.9890)(12.0000 uma) + (0.0110)(13.0034) = 12.01 uma
Este valor lo encontramos en la tabla periódica
98.89 12.0000
1.11 13.0034
23
![Page 24: Unidad II 2.1 Estructura del átomodepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/apuntesU2_30558.pdfDescubrimiento del protón y núcleo atómico •Algunas partículas alfa se encuentran en curso](https://reader033.fdocuments.ec/reader033/viewer/2022042406/5f201ef1f3c9c76d2f4cf3b9/html5/thumbnails/24.jpg)
Ejercicio Completar con los datos faltantes
Elemento Z A No. e- No.
protones
No.
neutrones
Na 11 22
Rh 103 45
V3+ 28
Br 35
U 238
24