1. 1. FSICA Y QUMICAFSICA Y QUMICA 4 ESO4 ESO TEMA 1: ELEMENTOS YTEMA 1: ELEMENTOS Y COMPUESTOS. EL ENLACECOMPUESTOS. EL ENLACE QUMICOQUMICO
2. 2. MODELOS ATMICOSMODELOS ATMICOS La idea de que la materia est constituida por partculas microscpicas indivisibles es muy antigua, ya en la antigua Grecia Demcrito (460 al 370 a. C.), (discpulo de Leucipo) propuso esta idea.
3. 3. MODELO ATMICO DE DALTONMODELO ATMICO DE DALTON En 1808: 1. La materia est formada por minsculas partculas indivisibles llamadas tomos. 2. Hay distintas clases de tomos que se distinguen por su masa y sus propiedades. Todos los tomos de un elemento poseen las mismas propiedades qumicas. Los tomos de elementos distintos tienen propiedades diferentes. 3. Los compuestos se forman al combinarse los tomos de dos o ms elementos en proporciones fijas y sencillas. De modo que en un compuesto los tomos de cada tipo estn en una relacin de nmeros enteros o fracciones sencillas. 4. En las reacciones qumicas, los tomos se intercambian de una a otra sustancia, pero ningn tomo de un elemento desaparece ni se transforma en un tomo de otro elemento.
4. 4. ESTUDIOS SOBRE LA ELECTRICIDADESTUDIOS SOBRE LA ELECTRICIDAD La primera evidencia de que los tomos no eran indivisibles la proporcionaron los estudios de Faraday. Una corriente elctrica poda descomponer las sustancias en partculas cargadas (aniones y cationes). Debe existir una partcula comn a la qumica y la electricidad.
5. 5. MODELO ATMICO DE THOMSONMODELO ATMICO DE THOMSON dedujo que el tomo deba de ser una esfera de materia cargada positivamente, en cuyo interior estaban incrustados los electrones. Tras el descubrimiento del electrn, usando tubos de descarga
6. 6. MODELO ATMICO DE RUTHERFORDMODELO ATMICO DE RUTHERFORD Basndose en los resultados del bombardeo de lminas metlicas delgadas estableci su modelo: El tomo estara formado por una parte central pequesima, con casi toda la masa y toda la carga positiva, el ncleo; y una parte externa, la corteza, prcticamente vaca y enorme en relacin al ncleo, en la que estaran girando los electrones + - -
7. 7. MODELO ATMICO DE BOHRMODELO ATMICO DE BOHR El modelo de Rutherford no era capaz de explicar los espectros de emisin de los elementos Espectro de la luz visible Espectro del hidrgeno Bohr establece que los electrones slo pueden girar en unas rbitas estacionarias determinadas en las que el electrn no emite energa. La energa de la rbita es mayor cuanto ms alejada del ncleo est. Los electrones pueden pasar a rbitas de energa mayor absorbiendo energa e inmediatamente la emiten en forma de radiacin electromagntica (luz) volviendo a la rbita inferior. + - - - E - luz -
8. 8. MODELO ATMICO DE SOMMERFELDMODELO ATMICO DE SOMMERFELD Sommerfeld propuso que las rbitas podan ser elpticas y, dentro de un mismo nivel, habra varias con diferentes formas y distintas inclinaciones.
9. 9. MODELO ATMICO ACTUALMODELO ATMICO ACTUAL Considera que los electrones no pueden localizarse con exactitud en rbitas, sino en orbitales: determinadas regiones del espacio en las que podemos encontrar al electrn con una elevada probabilidad. Hay 4 tipos de orbitales: s: uno en cada nivel de energa, caben 2e- p: tres en cada nivel a partir del 2, caben 6e- d: cinco en cada nivel a partir del 3, caben 10e- f: siete en cada nivel a partir del 4, caben 14e-
10. 10. NCLEO partcula smbolo Carga (C) Masa (kg) protn p+ 1.60210-9 1.67310-27 neutrn n 0 1.67510-27 CORTEZA electrn e- 1.60210-9 9.11010-31
11. 11. quarks carga u c t +2/3 d s b -1/3 p+ 2 u + 1 d n 2 d + 1u
12. 12. CARACTERIZACIN DE LOS TOMOSCARACTERIZACIN DE LOS TOMOS Al13 27 13 +3 Nmero msico Nmero atmico Carga
13. 13. istoposistopos tomos de un mismo elemento (igual nmero atmico) con distinto nmero msico (distinto nmero de neutrones). C6 12 C6 13 C6 14 U92 235 U92 235 U92 238
14. 14. CONFIGURACIN ELECTRNICACONFIGURACIN ELECTRNICA Distribucin de los electrones en un tomo en sus niveles de energa K 1s L 2s 2p M 3s 3p 3d N 4s 4p 4d 4f O 5s 5p 5d 5f P 6s 6p 6d Q 7s 7p Ejemplo: 17 Cl: 1s2 , 2s2 2p6 , 3s2 3p5
15. 15. Sustancias puras formadas por un solo tipo de tomos a partir de las cuales no pueden obtenerse otras diferentes por procesos qumicos. ELEMENTOSELEMENTOS
16. 16. LA TABLA PERIDICALA TABLA PERIDICA
17. 17. LEY PERIDICALEY PERIDICA:: Las propiedades de los elementos qumicos varan peridicamente al disponerlos en orden creciente de sus nmeros atmicos. Justificacin: La configuracin electrnica ms externa se repite para los elementos de cada grupo y esta configuracin es la responsable del comportamiento qumico de un elemento. grupo 1 2 13 14 15 16 17 Configuracin ns1 ns2 ns2 np1 ns2 np2 ns2 np3 ns2 np4 ns2 np5
18. 18. Sustancias puras formadas por varios tipos de tomos (dos o ms elementos) a partir de las cuales pueden obtenerse otras diferentes por procesos qumicos. COMPUESTOSCOMPUESTOS FRMULAS Smbolos y subndices que representan al compuesto NH3 Los smbolos indican los elementos que forman el compuesto Los subndices indican el nmero de tomos de cada clase en el compuesto
19. 19. EL ENLACE QUMICOEL ENLACE QUMICO No es normal encontrar tomos aislados en la naturaleza, salvo los elementos del grupo 18, los gases nobles, todos aparecen formando agrupaciones. Las uniones entre tomos se llaman enlaces. Las agrupaciones de tomos unidos por enlaces son ms estables (tienen menos energa) que el conjunto de tomos por separado.
20. 20. EL ENLACE QUMICOEL ENLACE QUMICO LOS GASES NOBLES 2 He: 1s2 capa K completa 10 Ne: 1s2 , 2s2 2p6 capa L completa 18 Ar: 1s2 , 2s2 2p6 , 3s2 3p6 8 e- en la ltima capa 36 Kr: 1s2 , 2s2 2p6 , 3s2 3p6 3d10 , 4s2 4p6 8 e- ltima capa REGLA DEL OCTETO
21. 21. EL ENLACE QUMICO:EL ENLACE QUMICO: ENLACE INICOENLACE INICO 3 Li: 1s2 , 2s1 9 F: 1s2 , 2s2 2p5 +1 -1 +
22. 22. PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS INICASPROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS INICAS SLIDOS CRISTALINOS: Por la disposicin de los iones. ELEVADOS PUNTOS DE FUSIN Y EBULLICIN
23. 23. DUROS PERO FRGILES: PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS INICASPROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS INICAS - + - + -+ - + - + - + - + - + -+ - + - + - + - + - + -+ - + - + - + - + - + -+ - + - + - +
24. 24. PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS INICASPROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS INICAS SOLUBLES EN AGUA: +
25. 25. PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS INICASPROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS INICAS CONDUCTIVIDAD ELCTRICA DISUELTOS EN AGUA O FUNDIDOS:
26. 26. EL ENLACE QUMICO:EL ENLACE QUMICO: ENLACE COVALENTEENLACE COVALENTE + 9 F: 1s2 , 2s2 2p5 9 F: 1s2 , 2s2 2p5 F2 Se comparten uno o ms pares de electrones para formar una agrupacin ms estable, la molcula.
27. 27. MOLCULAS
28. 28. REPRESENTACIN DEREPRESENTACIN DE MOLCULAS:MOLCULAS:DIAGRAMAS DE LEWISDIAGRAMAS DE LEWIS Cl + Cl Cl Cl O + O O OO O O OO O= Cl Cl_
29. 29. ENLACE COVALENTE: CAPAS O REDESENLACE COVALENTE: CAPAS O REDES
30. 30. PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIASPROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS COVALENTESCOVALENTES Se pueden presentar en los tres estados de agregacin. Los slidos suelen ser blandos y con puntos de fusin y ebullicin bajos.
31. 31. PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIASPROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS COVALENTESCOVALENTES Suelen ser solubles en disolventes orgnicos y poco solubles en agua. No suelen ser conductores de la electricidad
32. 32. EL ENLACE QUMICO:EL ENLACE QUMICO: ENLACE METLICOENLACE METLICO Unin entre tomos de un metal que, convertidos en cationes, comparten los electrones cedidos. + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
33. 33. PROPIEDADES DE LOS METALESPROPIEDADES DE LOS METALES En la mayora de los casos son slidos de altos puntos de fusin. Buenos conductores de la electricidad. Son dctiles y maleables. + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + - - - -- - - - - - -- - - - -
34. 34. Es la masa de una molcula (expresada en unidades de masa atmica). En el caso de compuestos inicos se habla de masa frmula (la masa de la mnima relacin de tomos a partir de cuya repeticin se puede formar la red inica). MASA MOLECULARMASA MOLECULAR
35. 35. CLCULO DE LA MASA MOLECULARCLCULO DE LA MASA MOLECULAR Calcula la masa molecular del cido fosfrico, de frmula H3 PO4 . Datos de masas atmicas: H =1 u, P = 31 u, O = 16 u. 3 tomos de hidrgeno (H): 3 x 1 = 3 1 tomo de fsforo (P): 1 x 31 = 31 4 tomos de oxgeno (O): 4 x 16 = 64 + 98 Solucin: Masa molecular del H3 PO4 : 98 u
36. 36. COMPOSICIN CENTESIMAL DE UN COMPUESTOCOMPOSICIN CENTESIMAL DE UN COMPUESTO Tanto por ciento en masa de cada uno de los elementos que forman el compuesto Se puede calcular fcilmente a partir de la frmula del compuesto y las masas atmicas.
37. 37. COMPOSICIN CENTESIMAL DE UN COMPUESTOCOMPOSICIN CENTESIMAL DE UN COMPUESTO CLCULO Calcula la composicin centesimal del nitrato de potasio, cuya frmula es KNO3 . 1 tomo de K = 1 x 39,1 = 39,1 1 tomo de nitrgeno = 1 x 14 = 14 3 tomos de oxgeno = 3 x 16 = 48 + 101,1 % de K = x 100 = 38,68 % 39,1 101,1 % de N = x 100 = 13,84 % 14 101,1 % de O = x 100 = 47,48 % 48 101,1
38. 38. DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA NATURALEZA IES RICARDO DELGADO VIZCANO POZOBLANCO www.fqrdv.blogspot.com