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LECCION 1
ESTRUCTURA ATOMICA Y TABLA PERIODICA BIENVENIDA
Bienvenidos al curso de Química 2022, iniciamos esta semana con la estructura atómica, cuáles son las partes de átomo, las partículas subatómicas que lo forman, en donde encontramos estas partículas, como saber el número de protones, electrones y neutrones. La distribución de los electrones en los niveles, subniveles, orbitales y como escribirla.
Nos familiarizaremos con la tabla periódica para poder utilizar la información que esta nos proporciona de los elementos.
Competencia especifica
Reconoce la composición, las propiedades y las transformaciones que experimenta la materia, considerando la teoría y principios de la química inorgánica para relacionarlo con el funcionamiento del organismo humano.
OBJETIVOS
• Explicará correctamente la estructura y propiedades del átomo en base a los protones, electrones y neutrones.
• Determinará correctamente el número de protones, neutrones y electrones que contiene un átomo, ion o isótopo, conociendo el número atómico y número de masa.
• Reconocerá correctamente las aplicaciones médicas de algunos isótopos radioactivos utilizados en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades.
• Utilizará la tabla periódica adecuadamente para identificar los elementos y sus características.
• Elaborará correctamente la configuración electrónica de iones y átomos.
• Identificará adecuadamente isótopos, iones y átomos con Diagramas de Bohr.
• Aplicará correctamente las reglas de nomenclatura básica para nombrar compuestos inorgánicos.
• Relacionará adecuadamente las propiedades de los elementos con la salud humana.
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CONTENIDOS
ESTRUCTURA ATÓMICA Y TABLA PERIÓDICA Estructura atómica.
- Partículas subatómicas fundamentales (protón, neutrón, electrón).
Tabla periódica - Número atómico.
- Número de masa.
- Peso atómico.
- Isótopos. Definición, representaciones.
- Aplicaciones médicas de la radiactividad (libro de texto, página 146).
- Diagramas de Bohr (para átomos e iones).
- Diagrama de orbitales
- Configuración electrónica de átomos e iones: semidesarrollada y abreviada.
- Electrones de valencia.
- Grupos y períodos en la tabla periódica.
- Clasificación de los elementos (incluir diatómicos).
Aplicación de los conceptos en la salud y el ambiente:
Lecturas - En libro de texto:
- La Química en el Ambiente
“Toxicidad del Mercurio”
“Radon en los hogares”
“Bombillas fluorescentes ahorradoras de energía”
- La Química en la Salud
“Nombres en latín de elementos de uso clínico”
“Elementos esenciales para la salud”
“Otros métodos de diagnóstico por imágenes”
“Braquiterapia”
- Otras que se informen.
Nomenclatura básica de compuestos inorgánicos - Estudio en casa
- Revisar documento de apoyo “Conocimientos Básicos sobre Nomenclatura” en Guía de estudio.
Laboratorio: Normas de seguridad en el laboratorio de Química.
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4 LECCIÓN 1
ESTRUCTURA ATÓMICA Y TABLA PERIODICA
El átomo es una estructura más pequeña de la materia. Sus partes NÚCLEO y NUBE ELECTRÓNICA.
Está compuesto por las partículas subatómicas PROTONES, ELECTRONES Y NEUTRONES.
TABLA PERIODICA
Todos los elementos de la tabla periódica están constituidos de átomos.
El átomo es la partícula más pequeña de un elemento.
Número atómico
El número atómico de un elemento es igual al número de protones en cada átomo de este elemento.
Número de masa
Es la suma de las masas de las partículas subatómicas con una masa importante.
Entonces protones y neutrones determinan la masa de cualquier núcleo.
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ISOTOPOS
Átomo que difiere sólo en número de masa de otro átomo del mismo elemento. Son átomos del mismo elemento que tienen el mismo número atómico pero diferente número de neutrones.
Átomos que tienen un núcleo inestable que es radioactivo lo que significa que emite espontáneamente pequeñas partículas o energía llamada radiación para ganar estabilidad. Un isotopo que emite radiación se denomina radioisótopo. Algunos tienen aplicación en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades
Los isotopos del hidrógeno
PESO ATOMICO
Es la masa de un átomo expresada en uma (unidades de masa atómica). La masa atómica calculada para un elemento es la correspondiente al promedio de la mezcla de sus isotopos según su existencia en la naturaleza
TABLA PERIODICA
En 1872 un químico ruso, Dmitri Mendeleev, ordenó los 60 elementos conocidos en esa época en grupos con propiedades similares y los colocó en orden de masa creciente.
Cada fila horizontal de la tabla periódica es un periodo. Los periodos se cuentan desde la parte superior de la tabla del Periodo 1 al Periodo 7.
Cada columna vertical en la tabla periódica contiene un grupo (o familia) de elementos que tienen propiedades similares.
Video: EL ATOMO
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CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS
ELEMENTOS REPRESENTATIVOS, DE TRANSICIÓN Y TRANSICION INTERNA
• ELEMENTOS REPRESENTATIVOS
Corresponden a los elementos de las primeras dos columnas a la izquierda de la tabla periódica y las últimas seis columnas a la derecha.
• ELEMENTOS DE TRANSICIÓN
El bloque de elementos ubicados al centro de la tabla.
• ELEMENTOS DE TRANSICIÓN INTERNA
También llamados lantánidos y actínidos. Abajo de la tabla periódica las dos hileras de 14 elementos, que son parte de los Periodos 6 y 7.
METALES ALCALINOS, MÉTALES ALCALINOTERREOS, HALOGENOS Y GASES NOBLES
• METALES ALCALINOS
Son los elementos del Grupo 1ª.
son metales brillantes blandos, reaccionan vigorosamente con el agua y forman productos blancos cuando se combinan con oxígeno.
• METALES ALCALINOTÉRREOS Corresponden al Grupo 2ª.
Los metales alcalinotérreos son metales brillantes como los del Grupo 1A pero su reactividad es relativamente menor.
• HALOGENOS
Se encuentran en el lado derecho de la tabla periódica, en el Grupo 7ª.
Los halógenos, en especial el flúor y el cloro, son enormemente reactivos y forman compuestos con la mayor parte de los elementos.
• GASES NOBLES
Se encuentran en el Grupo 8ª.
Los gases nobles tienen una baja reactividad y rara vez se encuentran en combinación con otros elementos.
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METALES, NO METALES Y METALOIDES
La línea gruesa en zigzag de la tabla periódica separa los metales de los no metales.
Excepto por el hidrógeno, los metales están a la izquierda de la línea, y los no metales a la derecha.
• METALES
La mayoría de los metales son sólidos brillantes. A los metales puede dárseles forma de alambres (dúctiles) o pueden martillarse en hojas planas (maleables). Los metales son buenos conductores de calor y electricidad. Todos los metales son sólidos a temperatura ambiente, excepto el mercurio (Hg), que es un líquido.
• NO METALES
Estos no son brillantes, dúctiles o maleables, y con frecuencia son malos conductores de calor y electricidad.
• METALOIDES
Son los elementos ubicados a lo largo de la gruesa línea en zig-zag, excepto por el aluminio.
ELEMENTOS DIATOMICOS
Elementos no metálicos existen como pares de átomos combinados en forma de moléculas diatónicas en condiciones ambientales ordinarias (hidrógeno, nitrógeno,
oxigeno, flúor, cloro, bromo, yodo).
8 Video: TABLA PERIÓDICA.
CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA
En el átomo de cualquier elemento en el núcleo encontramos a los protones y neutrones y alrededor del núcleo en niveles de energía encontramos a los electrones. Los niveles tienen subniveles y los subniveles orbitales.
NIVELES
Se representa con números 1,2,3,4, etc. El número máximo de electrones que se encuentra en un nivel se puede calcular así
SUBNIVELES
Los subniveles se identifican con las letras s, p, d y f. El número de subniveles dentro de cada nivel de energía es igual a su número “ n” Por ejemplo, el primer nivel de energía (n =1) tiene un subnivel, 1s. El segundo nivel de energía (n = 2) tiene dos subniveles, 2s y 2p. El tercer nivel de energía (n = 3) tiene tres subniveles, 3s, 3p y 3d. El cuarto nivel de energía (n = 4) tiene cuatro subniveles: 4s, 4p, 4d y 4f. etc.
ORBITALES
Son un espacio tridimensional en el cual existe una alta probabilidad de encontrar un electrón. Un orbital no importando del subnivel tiene la capacidad de aceptar 2 electrones.
Cada tipo de orbital tiene una forma tridimensional particular.
Los orbitales s se encuentren en una región con forma esférica.
Los orbitales p en cada subnivel p están ordenados a lo largo de los ejes x, y y z alrededor del núcleo, tiene dos lóbulos como un globo amarrado en el medio.
Un orbital d consiste en dos lóbulos y un anillo con forma de dona alrededor de su centro.
Cada subnivel tiene un número determinado de orbitales.
ORBITALES DE LOS SUBNIVELES
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CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA
Se utiliza la configuración electrónica para indicar la colocación de los electrones de un átomo en orden de energía creciente.
SEMIDESARROLLADA
En la configuración electrónica semidesarrollada se agrupan todos los electrones que se encuentran en el mismo subnivel.
Ejemplo:
Magnesio (Mg) 1s22s22p63s2 Ion Magnesio (Mg+2) 1s22s22p6 ABREVIADA
Se coloca en corchetes el símbolo del gas noble del periodo anterior al elemento del que se va escribir la configuración electrónica y luego se colocan los electrones que faltan.
Ejemplo:
Magnesio (Mg) [Ne] 3s2
Ion Magnesio (Mg+2) [He] 2s22p6 también puede ser [Ne]
REGLA DIAGONAL PARA EL LLENADO DE ORBITALES
Se basa en el principio de Aufbau. El orden en el que se vanllenando los niveles de energía es: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p.
El esquema de llenado de los orbitales atómicos, lo podemos tener utilizando la regla de la diagonal, para ello se debe seguir atentamente la flecha del esquema comenzando en 1s; siguiendo la flecha podrás ir completando los orbitales con los electrones en forma correcta.
10 Ejemplo:
La configuración electrónica del Germanio (Ge)
Video: CONFIGURACION ELECTRONICA
DIAGRAMA DE BOHR
Fue el primer modelo atómico en donde ya se incluyen los niveles de energía en donde se encuentran los electrones alrededor del núcleo.
En estos diagramas se coloca el número de protones que posee un átomo en un círculo simulando el núcleo y en líneas curveadas concéntricas que representan cada nivel de energía que posee el átomo se colocan los electrones de cada nivel.
Diagrama de Bohr del Germanio:
DIAGRAMA DE ORBITALES
En cualquier átomo, los electrones van ocupando los subniveles de menor energía que estén disponibles.
Cuando un subnivel se ha llenado hasta su capacidad, empieza a llenarse el siguiente de menor energía.
Regla de Hund
Para que los electrones ocupen un mismo orbital deben tener espines opuestos que se representa con flechas con sentidos opuestos.
Los electrones no se aparean en un orbital hasta que todos los orbitales de ese subnivel tienen cada uno un electrón. Los electrones no apareados tienen espines iguales.
Ejemplo: 7N 1s2 2s2 2p3
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ELECTRONES DE VALENCIA
Son los electrones en los niveles de energía externos. Que serán utilizados en la formación de compuestos.
Para los elementos representativos el número de electrones de valencia corresponde al número del grupo.
Ejemplo:
PRESENTACION
Haga clic en la imagen para ver el video de la presentación de esta semana.
EVALUACION DE GUIAS DE ESTUDIO
El día viernes 04 febrero a las 8:00 am en CAMPUSMED
ELEMENTO SIMBOLO COLUMNA ELECTRONES DE VALENCIA
Calcio Ca II A 2
Fluor F VII A 7
Potasio K IA 1
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