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1 Centro preuniversitario de la UNS S-04 Ingreso Directo QUÍMICA Ciclo 2022 – II “TABLA PERIODICA Y ESTRUCTURA ATÓMICA” Docente: equipo Docente TABLA PERIÓDICA El descubrimiento de un gran número de nuevos elementos, así como el estudio de sus propiedades pusieron de manifiesto algunas semejanzas entre ellos, lo que aumentó el interés de los químicos por buscar algún tipo de clasificación. TRIADAS DE DÖBEREINER Uno de los primeros intentos para agrupar los elementos de propiedades análogas se debe a J. W Dobereiner. Quien en 1817 puso de manifiesto el notable parecido que existía entre las propiedades de ciertos grupos de tres elementos, con una variación gradual del primero al último. Posteriormente (1827) señaló la existencia de otros grupos de tres elementos en los que se daba la misma relación (cloro, bromo y yodo; azufre, selenio y teluro; litio, sodio y potasio). A estos grupos de tres elementos se les denominó tríadas y hacia 1850 ya se habían encontrado unas 20, lo que indicaba una cierta regularidad entre los elementos químicos. LEY DE LAS OCTAVAS DE NEWLANDS Sostiene que el octavo elemento a partir de cualquier otro tenía unas propiedades muy similares al primero. En esta época, los llamados gases nobles no habían sido aún descubiertos. Esta ley mostraba una cierta ordenación de los elementos en familias (grupos), con propiedades muy parecidas entre sí y en Periodos, formados por ocho elementos cuyas propiedades iban variando progresivamente. El nombre de octavas se basa en la intención de Newlands de relacionar estas propiedades con la que existe en la escala de las notas musicales, por lo que dio a su descubrimiento el nombre de ley de las octavas. TABLA PERIÓDICA DE MENDELEEV Dimitri Mendeleev, También propuso la ordenación de los elementos según el orden creciente de sus pesos atómicos; pero a diferencia de lo que había supuesto Newlands, en la tabla periódica de Mendeleev los periodos (filas horizontales) no tenían siempre la misma longitud, pero a lo largo de los mismos había una variación gradual de las propiedades, de tal forma que los elementos de un mismo grupo o familia (columnas verticales) se correspondían en los diferentes periodos. Esta tabla fue publicada en 1869, sobre la base de que las propiedades de los elementos son función periódica de sus pesos atómicos (actualmente masas atómicas).En esta tabla aparecen ordenados los 63 elementos conocidos hasta entonces. Seguro de la validez de su ordenación, Mendeleev no dudó en dejar algunos espacios Semana Nº 04 Equipo Docente Ciclo 2022 – II Semana 04 2 Centro preuniversitario de la UNS S-04 Ingreso Directo vacíos, dándole un nombre provisional a cada uno de los elementos aún por descubrir que debían ocupar estos lugares vacíos, estos nombres provisionales los formo teniendo en cuenta los elementos inmediatamente superiores conocidos anteponiéndoles un prefijo tomado del sánscrito eka, que significa primero y dwi, que significa segundo, también predijo la existencia de nuevos elementos incluso con sus propiedades, basándose en los de los elementos situados por encima y por debajo de ellos. CLASIFICACIÓN PERIÓDICA MODERNA DE LOS ELEMENTOS La ley periódica actual se refiere a una propiedad más fundamental que la masa atómica, que es el número atómico (propiedad esencialmente nuclear) que nos da el número de protones nucleares y por lo tanto el número de electrones. Como las propiedades de los elementos dependen fundamentalmente de los electrones se deduce que las propiedades periódicas dependen del número atómico. Es así como Rydberg encontró que las propiedades de los elementos son función periódica de sus números atómicos, por lo tanto ordeno a los elementos en forma creciente en sus números atómicos, reuniéndolos en períodos y en grupos. El físico inglés Henry Moseley (1913), comprobó experimentalmente, observando que las propiedades de los elementos dependen de sus números atómicos, por esta razón la tabla periódica moderna (actual) se basa en la ley periódica de Moseley que establece que: “Las propiedades físicas y químicas de los elementos químicos y sus compuestos varían en forma periódica en función de sus números atómicos”. ESTRUCTURA ATÓMICA Dónde: X = Elemento químico del sistema periódico A = Número de masa (núcleo atómico) Z = Número atómico (nube electrónica) Ejemplo: Na2311 Número Atómico (Z) Es igual al número de protones en el núcleo del átomo .Z también indica el número de e– presentes en un átomo, es decir, en un átomo neutro: Número de Masa (A) Es el número total de protones y neutrones presentes en el núcleo del átomo. A = p+ + º n ISÓTOPOS Son átomos de un mismo elemento que tienen el mismo número atómico y diferente masa atómica, es decir poseen propiedades químicas análogas y propiedades físicas diferentes. H11 (protio), H21 (deuterio), H 3 1 (titrio) Puede ocurrir que el átomo pierda o gane electrones (nunca que pierda o gane protones pues esto acarrearía la transformación de ese átomo en otro átomo de un elemento químico diferente), adquiriendo carga eléctrica neta y dando lugar a un ión: • Si pierde electrones, adquiere carga eléctrica positiva y el ión se llama catión. • Si gana electrones, adquiere carga eléctrica negativa y el ión se llama anión. Para representarlo se coloca en la parte superior derecha del símbolo un número seguido de un signo que indica el número de electrones que ha ganado ( - ) o perdido (+). El sodio (Na) tiene 11 electrones, se convierte en un catión al perder un electrón. (Número de Masa) (Número Atómico) Equipo Docente Ciclo 2022 – II Semana 04 3 Centro preuniversitario de la UNS S-04 Ingreso Directo Na11 Na+1 (tiene 10 electrones). El cloro que tiene 17 electrones se convierte en un anión al ganar un electrón. Cl17 Cl-1 (tiene 18 electrones). ESPECIES ISOELECTRÓNICAS Son especies químicas (átomos o iones) que presentan igual número de electrones. Ejm. Na+1 y Ne tiene 10 electrones c/u ISÓBAROS Son átomos de elementos diferentes que tienen igual masa atómica y diferente número atómico, es decir, presentan propiedades químicas diferentes y propiedad físicas semejantes: Ejemplo: Ar4018 , Ca 40 20 ISÓTONOS Son átomos de elementos diferentes que poseen igual número de neutrones, propiedades físicas y químicas diferentes. K3919 y Ca 40 20 MASA ATÓMICA PROMEDIO Esta masa atómica promedio se determina por la relación siguiente: nn fmfmfmmap ... 2211 ++= 1. ¿Cuál de los siguientes grupos de elementos contiene sólo anfígenos? a) S, Se, At b) O, C, T c) Se, Te, Pb d) Cl, Br, I e) S, Se, Te 2. Cuál de las siguientes parejas no corresponde a un mismo grupo de la tabla periódica a) Helio - Argón b) Oxígeno – Azufre c) Sodio – Calcio d) Nitrógeno – Fósforo e) Cobre – Plata 3. El potasio tiene un número de masa de 39 y se encuentra ocupando el casillero 19 de la tabla periódica. ¿Cuántos neutrones tiene? a) 19 b) 20 c) 21 d) 39 e) 22 4. Completar el siguiente cuadro: Símbolo Z A P+ e – nº 16 S 32 16 O 8 Sr 38 46 Ba 56 76 80Hg 202 5. El número de protones y neutrones respectivamente en H31 es: a) 1 y 3 b) 1 y 2 c) 3 y 1 d) 3 y 2 e) 2 y 2 6. La especie química Mn+7 significa que a: a) Perdido 5 electronesb) Ganado 5 electrones c) Ganado 7 electrones d) Perdido 7 electrones e) Perdido 7 protones 7. La representación del aluminio cuando se convierte en catión es: a) Al b) Al-3 c) Al+2 d) Al+1 e) Al+3 8. El fosforo es un elemento químico esencial porque interviene en las funciones biológicas. De las afirmaciones respecto al fosforo: I. Pertenece al grupo 15 de la tabla periódica II. Posee propiedades semejantes al nitrógeno. III. Pertenece al bloque “s” de la tabla periódica. Son ciertas: PROBLEMAS PROPUESTOS M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Máquina de escribir 16 M. Loyola Máquina de escribir 16 M. Loyola Máquina de escribir 80 M. Loyola Máquina de escribir 122 M. Loyola Máquina de escribir 8 M. Loyola Máquina de escribir 16 M. Loyola Máquina de escribir 84 M. Loyola Máquina de escribir 132 M. Loyola Máquina de escribir 16 M. Loyola Máquina de escribir 8 M. Loyola Máquina de escribir 38 M. Loyola Máquina de escribir 56 M. Loyola Máquina de escribir 80 M. Loyola Máquina de escribir 16 M. Loyola Máquina de escribir 8 M. Loyola Máquina de escribir 38 M. Loyola Máquina de escribir 56 M. Loyola Máquina de escribir 80 M. Loyola Máquina de escribir M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar Equipo Docente Ciclo 2022 – II Semana 04 4 Centro preuniversitario de la UNS S-04 Ingreso Directo a) I y II b) II y III c) I y III d) Solo I e) Solo II 9. Ordenar en forma creciente el tamaño del catión (O+2) y del anión (O-2), comparado con el oxígeno en su estado fundamental: a) O < O-2 < O+2 b) O < O+2 < O-2 c) O+2 < O < O-2 d) O-2 < O-2 < O e) O < O-2 = O+2 10. Si el número de masa de un determinado átomo es 105 y el número de neutrones es 53. ¿Cuál es su ubicación en la tabla periódica a) Cuarto periodo y grupo 16 b) Quinto periodo y grupo 16 c) Quinto periodo y grupo 15 d) Quinto periodo y grupo 17 e) Cuarto periodo y grupo 14 11. Si un elemento se encuentra ubicado en el periodo 4 y en el grupo 15 de la tabla periódica. ¿Cuántos protones tiene en su núcleo? a) 30 b) 31 c) 32 d) 33 e) 34 12. Si un elemento químico termina su configuración en 5p4 ¿Cuál es su posición en la tabla periódica? a) Periodo = 4 y grupo = 16 b) Periodo = 5 y grupo = 16 c) Periodo = 4 y grupo = 6 d) Periodo = 5 y grupo = 6 e) Periodo = 3 y grupo = 16 13. El boro se encuentra en la naturaleza formando una mezcla de dos isótopos cuyas masas son 10 y 11 con un porcentaje de abundancia de 20 % y 80 % respectivamente. ¿Cuál es la masa atómica promedio del boro? a) 10 b) 11 c) 10,2 d) 10,8 e) 11,8 14. El cloro se encuentra en la naturaleza como un no metal y formando una mezcla isotópica de Cl3517 con 34,968 uma y Cl3717 con 36,956 uma y una masa atómica promedio de 35,454 uma. ¿Cuál es el porcentaje de abundancia del isótopo más ligero? a) 24,45 % b) 75,55 % c) 36,95 % d) 34,96 % e) 35,45 % 15. La suma de los números de masa de dos isótopos es 21. Si los números de neutrones de dichos isótopos son consecutivos. Determine el número de masa del isótopo más ligero. a) 13 b) 11 c) 10 d) 9 e) 8 16. El número de masa de un átomo excede en uno al doble de su número atómico. Determine cuál será el número de electrones, si posee 48 neutrones y su carga eléctrica es 2-. a) 18 b ) 33 c ) 69 d ) 45 e) 49 17. Los números de masa de dos hílidos suman 110 y la suma de sus neutrones es la mitad de la cantidad de protones de dichos átomos. Hallar la cantidad de electrones. a) 40 b) 41 c) 43 d) 44 e) 45 18. Determinar el número atómico de un elemento X, si se sabe que la suma de su número atómico con el número de masa es 114 y además es isótono con Y (A = 81 y Z = 39) a) 35 b) 60 c) 140 d) 70 e) 36 19. Los protones, electrones y neutrones respectivamente que tiene el potasio son: a) 18, 19, 19 b) 19, 19, 20 c) 19, 19, 39 d) 19, 19, 18 e) 20, 19,19 20. Considerando que los elementos: S, Se y Te, conforman una triada de Dobereiner. ¿Cuál es la masa atómica del Se aproximadamente? Masas atómicas: S = 32,06; Te = 127,6. a) 32,06 b) 127,6 c) 79,83 d) 78,93 e) 78 M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Máquina de escribir isotopos M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Máquina de escribir M. Loyola Nota rápida 34,968.X + 36,956.(100-X) /100 = 35,454 TRIADAS DE DÖBEREINER LEY DE LAS OCTAVAS DE NEWLANDS ISÓTOPOS ISÓBAROS ISÓTONOS MASA ATÓMICA PROMEDIO
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