Unidad 2 parte 1

Vista previa del material en texto

4/13/2021
1
Universidad Autónoma de Entre Ríos
Facultad de Ciencia y Tecnología
Cátedra de Introducción a la Química
Licenciatura en Criminalística
Profesor Adjunto: Bioq. Julieta Barrandeguy
Estructura Atómica
Cronograma tentativo 2021 (Comisión 2, 3 y 4)
Semana Clase de Teoría Resolución de 
Problemas
7/04/21 Presentación y Condiciones. Unidad 1: La Química y la 
Materia 
Unidad 1 
14/04/21 Unidad 2: Los elementos químicos y la Tabla Periódica Unidad 1 y 2 
21/04/21 Unidad 2: Los elementos químicos y la Tabla Periódica 
(formación y nomenclatura de compuestos inorgánicos)
Unidad 2 
28/04/21 Examen parcial 1: Unidad 1 y 2 (virtual). Unidad 3: Fórmulas y 
ecuaciones químicas. Leyes de la Química.
Unidad 3
05/05/21 Unidad 4: Estequiometría Unidad 4
12/05/21 Semana de exámenes finales (suspensión de clases)
19/05/21 Unidad 4: Estequiometría
Unidad 5: Propiedades generales de las disoluciones acuosas
Unidad 4
Unidad 5
26/05/21 Unidad 5: Propiedades generales de las disoluciones acuosas Unidad 5
02/06/21 Unidad 5: Propiedades generales de las disoluciones acuosas 
Unidad 6: Tipos de reacciones en disolución acuosa
Unidad 5
Unidad 6 
09/06/21 Unidad 6: Tipos de reacciones en disolución acuosa Unidad 6 
16/06/21 Examen parcial 2: Unidad 3, 4, 5 y 6 (virtual). 
23/06/21 RECUPERATORIO parcial 1 o parcial 2 (virtual) 25/06 Fin 1er 
Cuatrimestre
Miércoles 7 de 
julio
Examen final Introducción a la Química (virtual)
Miércoles 4 de 
agosto
Examen final Introducción a la Química (virtual)
✔ Conocimientos elementales de la Teoría 
Atómica.
✔ Teoría atómica de Dalton.
✔ El átomo. Partículas subatómicas.
✔ Los elementos químicos. Símbolos. 
✔ Tabla Periódica: Grupos y períodos, metales y 
no metales.
✔ Número atómico (Z) y Número másico (A).
✔ Concepto de isótopos.
✔ Iones: cationes y aniones.
✔ Moléculas. Fórmula química.
✔ Unidad de masa atómica (uma). Masa atómica 
relativa (Ar) y Masa molecular relativa (Mr).
✔ El concepto de MOL y el número de Avogadro.
Unidad 2: Los Elementos Químicos y la Tabla Periódica.
Bloque temático II: Estructura Atómica. 
4/13/2021
2
✔ Estructuras de Lewis. 
✔ Electrones de Valencia.
✔ Enlaces Químicos: iónico, covalente y metálico.
✔ Propiedades de los compuestos según el enlace 
químico presente.
✔ Radio atómico, energía de ionización y 
electronegatividad.
✔ Número de oxidación. Reglas de adjudicación. 
✔ Nomenclatura de compuestos inorgánicos.
Comprender la estructura atómica, a partir de las 
experiencias que le dieron origen.
Aplicar conceptos de número atómico y másico para determinar la 
cantidad de partículas subatómicas de un elemento. 
Adquirir conocimiento y manejo del lenguaje químico y de la 
información que proporciona la Tabla Periódica.
Introducir el concepto de mol como unidad de medida química. 
Determinar el nombre de los compuestos químicos al analizar 
su fórmula química.
Objetivos.
Conocimientos elementales de la Teoría Atómica.
Siglo V a C., filósofos griegos (Demócrito y Leucipo) hablaban de 
materia formada por átomos (indivisibles). Platón y Aristóteles eran 
antiatomistas. Recién en 1808 se retoma con fuerza la idea de átomo.
Un átomo es 
10.000.000 de 
veces más pequeño 
que 1 mm. 
Y el tamaño de su 
núcleo es similar a 
tener una uva en el 
centro de un 
estadio de fútbol.
Átomos de Carbono ubicados en 
el grafito, con microscopio 
electrónico de efecto Túnel
Teoría Atómica de Dalton.
La materia es discontinua, está formada por 
átomos indivisibles
Jhon Dalton 
(1766-1844)
La Teoría fue enunciada en 1808 por el profesor Jhon Dalton:
Todos los átomos de un mismo elemento son 
idénticos, tienen igual masa y los átomos de 
distintos elementos tienen diferente masa
Los átomos que se combinan para formar un 
compuesto, lo hacen siempre en la misma 
proporción
En una reacción química, los átomos no se 
destruyen sino que se combinan para producir 
nuevas sustancias
4/13/2021
3
Críticas a la Teoría.
Según Dalton, los átomos son la unidad más pequeña de la 
materia y son indivisibles. Hoy se sabe que el átomo posee 
partículas subatómicas … (la indivisibilidad no es verdadera).
La Teoría establece que los átomos de un mismo elemento 
deben ser idénticos. Hoy se conocen los isótopos …
Si bien hubo errores, estas hipótesis constituyeron la base 
de La Teoría Atómica Moderna.
Átomos Partículas 
subatómicas
Núcleo: protones (+) 
neutrones (0)
Zona extranuclear: 
electrones (-)
El Átomo.
El átomo es eléctricamente 
neutro, es decir que posee 
igual cantidad de cargas 
positivas que de cargas 
negativas.
Por lo tanto tiene igual 
número de protones (+) que 
de electrones (-)
Los Elementos Químicos.
Símbolo: generalmente letra mayúscula 
inicial del nombre del elemento. Si se 
repite, se coloca segunda letra en 
minúscula
Carbono
CromoCalcioCloro
Cuidado: muchos 
nombres derivan del 
latín o griego como…
Sodio (Natrium) Cobre
(Cuprum)
Plata
(Argentum)
Fósforo
(Phosphorum)
La Tabla Periódica de los elementos.
Entre 1800 y 1900 se descubrieron más de la mitad de 
los elementos que se conocen hoy.
La Tabla Periódica agrupa los elementos según sus 
propiedades física y químicas semejantes.
Hoy, los elementos están ordenados según su Número 
Atómico (Z)
Se divide:
7 filas horizontales o Períodos
18 columnas verticales o Grupos
Se debe a sus 
semejanzas en las 
propiedades físicas y 
químicas
Dmitri Ivánovich Mendeléiev 
(1834-1904)
4/13/2021
4
La Tabla Periódica de los Elementos.
18 Grupos o Familias.
7 
Períodos
La Tabla Periódica de los Elementos.
METALES
NO
METALES
GASES 
NOBLES
METALOIDES
Son sustancias 
monoatómicas
Los Elementos Químicos.
Número Atómico (Z): Es el DNI 
del átomo. Da identidad química. 
Z = Nº de protones
Número Másico (A): Es la masa del 
átomo en u.m.a. (unidades de masa 
atómica). 
A = Nº protones + Nº neutrones
Para calcular neutrones de un átomo: 
A = Z + Nº neutrones
A – Z = Nº de neutrones
Ejemplo: Carbono
A-Z = 12-6 = 6 neutrones
Debido a la electroneutralidad
de los átomos, Z también nos da 
el Nº de electrones.
Ejemplo: Carbono
6 protones (+)
6 electrones (-)
Tanto A como Z son 
números enteros
4/13/2021
5
Los Isótopos.
Son átomos de un mismo elemento 
(tienen igual Nº Atómico (Z)) pero con Nº másico diferente … 
sólo se diferencian en el número de neutrones.
X
A
Z C
12
6 C
14
6C
13
6
6 protones (+)
6 electrones (-)
A-Z= 6 neutrones
6 protones (+)
6 electrones (-)
A-Z= 7 neutrones
6 protones (+)
6 electrones (-)
A-Z= 8 neutrones
Los Isótopos.
1 protón (+)
1 electrón (-)
A-Z= 0 neutrón
1 protón (+)
1 electrón (-)
A-Z= 1 neutrón
1 protón (+)
1 electrón (-)
A-Z= 2 neutrones
H
1
1
Protio
H
2
1
Deuterio
H
3
1
Tritio
Los Iones.
Son átomos o conjunto de átomos que han ganado o 
perdido electrones. El núcleo se mantiene intacto. Al 
perder o ganar electrones adquieren carga neta
Si el átomo gana 
electrones, 
adquirirá
carga negativa
ANIÓN
O-2 Cl-
Si el átomo pierde 
electrones, 
adquirirá
carga positiva
CATIÓN
Mg+2 Al+3
Aniones
Z=17 protones (+)
17 electrones (-)
Cl
Cloro
Z=17 protones (+)
18 electrones (-)
Cl-
Anión Cloruro
4/13/2021
6
Cationes
Z=20 protones (+)
20 electrones (-)
Ca
Calcio
Z=20 protones (+)
18 electrones (-)
Ca2+
Ión Calcio
Fórmulas Químicas
Expresan la composición de las sustancias por medio de 
símbolos químicos. Dan información no sólo de los 
elementos presentes, sino también de la proporción en 
que se combinan.
Esferas y 
Barras
Modelo 
Espacial
Fórmula 
Molecular
NH3
Fórmula 
Estructural
H-N-H
H
Unidad de Masa Atómica (u.m.a)
La masa de los átomos se relaciona con la cantidad de protones 
y de neutrones que el átomo posea en el núcleo.
Tamaño minúsculo … no se puede medir la masa de un átomo 
directamente. Se obtiene un valor de masa relativo, es 
decir la relación que existe entre la masa de un átomo y la de 
otro que se toma como referencia
El átomo que se toma como referencia es el átomo de 
Carbono 12
C
12
66 protones (+)
6 electrones (-)
A-Z= 6 neutrones
La masa de 1 átomo de 12C = 12 uma
1 uma =
Masa de 12C
12
1 uma es la doceava parte de la 
masa del átomo de 12C
1 uma = 1,66 . 10-24 g
4/13/2021
7
Masa Atómica Relativa (Ar)
Se denomina al número que indica cuantas veces la masa de 
un átomo es mayor que la unidad de masa atómica (uma)
Nº Atómico Z = 10. Posee 10 p+ y 10 e-
Nº Másico A = 20. Posee 10 p+ y 10 nº
Masa Atómica relativa (Ar) = 20,1797 uma
Masa Atómica Absoluta
Se denomina a la masa real de un átomo aislado y se 
calcula en gramos.
1 uma 1,66 . 10-24 g
107,86 uma X = 107,86 uma . 1,66 . 10
-24 g
1 uma
= 1,79 . 10-22 g
¿Cómo se calcula?... Para el átomo de Ag
Masa Molecular Relativa (Mr)
Se denomina al número que indica cuantas veces la masa de 
una molécula es mayor que la unidad de masa atómica (uma) 
Se calcula sumando las (Ar) de los átomos que la componen.
Mr CO2 = Ar C + Ar O + Ar O
= 12,011 uma + 2 . 15,9994 uma
= 44,0098 umaMr CO2
Concepto de Mol y Número de Avogadro
El mol es la unidad de medida de Cantidad de Sustancia 
recomendada por el SI.
Un mol es una cantidad de sustancia que contiene el mismo 
número de entidades elementales que el número de átomos de 
12C que hay en 12 g de dicho elemento.
El número de entidades elementales (átomos, moléculas, etc) 
en un mol es la CONSTANTE DE AVOGADRO (NA).
1 mol = 6,022 x 1023 entidades
4/13/2021
8
1 mol = 6,022 x 1023 entidades
1 mol de átomos Fe = 6,022 x 1023 átomos Fe
1 mol de moléculas H2O = 6,022 x 1023 moléculas H2O
1 mol = 602.200.000.000.000.000.000.000
Seiscientos dos mil doscientos trillones
1 mol de electrones = 6,022 x 1023 electrones
1 mol de moléculas H2O = 6,022 x 1023 moléculas H2O
1 mol de moléculas H2O = 6,022 x 1023 átomos O
1 mol de moléculas H2O = 2 x 6,022 x 1023 átomos H
1,2044 x 1024 átomos H
La masa de un Mol
La masa de un mol de una sustancia es 
numéricamente igual a la Mr (o a la Ar) pero 
expresada en gramos.
Mr CO2 = 44,0098 uma
La masa de un mol de CO2 = 44,0098 gramos
El Peso molecular o PM de CO2 = 44,0098 g/mol
Ejercicios y problemas
Bloque II: 1, 2, 4, 5, 6 y 7
… Gracias por su atención …
4/13/2021
9
1). En un acto criminal, el sospechoso de ser el autor material, se 
encuentra bajo el efecto del ácido barbitúrico (de fórmula 
C4H2N2O3 ). Se necesitan calcular: 
a) la masa molecular relativa de la molécula de ácido 
barbitúrico.
b) la masa molecular absoluta.
c) la masa de un mol de ácido barbitúrico.
d) Si un análisis revela que el sospechoso tiene 0,5 gramos 
de ácido barbitúrico en un litro de sangre. Calcule la cantidad de 
moléculas de ácido barbitúrico en un litro y la cantidad de átomos 
de carbono por litro.
Problema de examen 27/02/19