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Elementos, compuestos y mezclas • Las mezclas.- ejemplo una taza de café Por tanto sus propiedades son variables Las sustancias puras se pueden clasificar en elementos y compuestos. Los elementos son compuestos que solo 5enen un 5po de átomo • O2 en la atmosfera • Al en el papel aluminio • Fe en el clavo Los elementos son los componentes con los que están formadas los demás sustancias Los compuestos o sustancias con.enen mas de un elemento combinado químicamente en condiciones fijas • H2O • NaCl La Unión internacional de Química pura y aplicada (IUPAC) admi.ó oficialmente a comienzos de 2016 la existencia de 118 elementos: 92 con presencia natural y 26 obtenidos en laboratorios a par.r de los anteriores, estos intervienen para formas mas de 6 millones de compuestos conocidos y con estos se pueden formar muchos mas que todavía no se conocen. • Molécula Es un grupo de átomos enlazados entre si, que existen en forma de una par:cula discreta. Un compuesto molecular esta formado por par:culas eléctricamente neutras. Su composición se puede representar por una formula química. Los sub índices representan las canBdades relaBvas de los átomos que conBenen el compuesto. • Compuestos Iónicos Formados por partículas con cargas eléctricas positivas y negativas, las cuales forman una red 3D y no son discretas. Son representadas de igual forma que la molécula con una formula química. Esta consiste en la relación mínima de números enteros de la partículas positivas y negativas en la red 3D. NaCl, CaO Elementos moleculares compuestos por átomos idénticos O2 P4 S8 Elementos , Compuestos y Mezclas • Oxigeno gaseoso • Dióxido de carbono Gaseoso • Gasolina • Agua des5lada • Agua potable • Azucar • Cereal con pasas para el desayuno Estructura atómica La estructura atómica • Los modelos atómicos Una vez descubierta la existencia de par3culas nega5vas y posi5vas como par3culas componentes de los átomos, fue preciso explicar cómo se estructuraban para formarlos. Vamos a describir a con5nuación los dos modelos primigenios más importantes. Modelo de Thomson • En 1898, Joseph J. Thomson (1856-1940), propuso su modelo atómico, que suponía básicamente la existencia de una esfera de electricidad posi5va (pues todavía no se habían descubierto los protones como par3culas individuales), que incluía encajados tantos electrones como fueran necesarios para neutralizarla El modelo de Rutherford Ernest Rutherford, en 1911, a fin de obtener información acerca de la estructura de los átomos, propuso un experimento consistente en bombardear con par5culas a una lámina de oro de unos 5000 Å de grosor, que =ene una anchura de unos dos mil átomos, observando los choques de las par@culas que la atravesaban sobre una pantalla situada detrás de ella web www. deciencias.net • Rutherford esperaba que las «pesadas» par2culas alfa (núcleos de helio, es decir, iones de He2+), con gran energía ciné@ca, atravesarían la lámina con facilidad, ya que sus átomos tendrían la carga posi@va uniformemente distribuida, según el modelo postulado por Thomson. Observó que eso era lo que sucedía para la mayor parte de dichas par2culas, pero, para su sorpresa, algunas se desviaban claramente, e incluso otras rebotaban en la lámina • En base a sus resultados, elaboró un modelo basado en las siguientes conclusiones: • La materia está prác8camente «hueca», pues la mayor parte de las par:culas alfa la atraviesan sin desviarse. • Las par:culas alfa rebotan debido a las repulsiones electrostá8cas que sufren al pasar cerca de las cargas posi8vas. Ya que esto ocurre muy raramente, es preciso que dichas cargas ocupen un espacio muy pequeño en el interior del átomo, al cual denomina núcleo. • Este cons8tuye la parte posi3va del átomo y con8ene casi toda su masa. El posterior descubrimiento de los protones confirmó la existencia del núcleo y que los protones se agrupan en él. • La existencia de par$culas neutras en el núcleo para evitar la inestabilidad por repulsión entre los protones. • Los electrones deben moverse alrededor del núcleo, afin de que su giro compense la fuerza electrostá=ca de atracción entre cargas de signos contrarios, y así no precipitarse sobre él. • Este fue el primer modelo que explicó la estructura del átomo, de ahí su importancia. El núcleo y la corteza de los átomos Si el modelo es correcto, debemos suponer que existe algún 6po de par7cula que se interponga entre ellos apantallando sus fuerzas repulsivas, sino que además estabilice el sistema nuclear simultáneamente. • Por otra parte, la masa de dichos núcleos no se correspondía con la carga existente en ellos. Por ejemplo, el helio tenía una masa equivalente a la de cuatro protones, pero su carga solo era la de dos de ellos. Era preciso que exis6ese otro 6po de par7cula de masa similar a la del protón, pero sin carga. • Fue James Chadwick (1891-1974) quien en 1932 probó a bombardear átomos de berilio con par>culas alfa y observó que se desprendía cierta radiación. Al estudiarla, comprobó que estaba formada por par>culas neutras de masa ligeramente superior a la del protón. Había descubierto los neutrones. • Así se completó la estructura atómica. Consta de un núcleo posiKvo, en donde se hallan los protones y neutrones —en conjunto llamados nucleones—, y una zona corKcal (o simplemente corteza), por donde giran los electrones en torno al núcleo. Símbolos atómicos • Deriva del nombre del elemento y otros del la1n, alemán u otro idioma • Existen dos conceptos que caracterizan los núcleos atómicos: Los símbolos químicos pueden estar rodeados de cuatro números: a la izquierda, en la parte superior, el número másico (A), y en la parte inferior, el número atómico (Z); a la derecha, en la parte superior, la carga iónica si ha perdido o ganado electrones (Q), y en la parte inferior, el número de átomos presentes de ese elemento (n). Variaciones en la masa de los átomos: isótopos En realidad son mezclas de átomos de números másicos dis2ntos. • En los 90 elementos que se encuentran en la naturaleza, se observan 280 isótopos, que se denominan por ello isótopos naturales. • Los isótopos ar/ficiales se preparan en el laboratorio, ya sea aumentando el contenido neutrónico de los átomos estables al bombardear sus núcleos con parAculas radiac2vas, o bien en la obtención de nuevos elementos. Se han observado más de 2000 hasta ahora.
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