| Historia: modelos atómicos |
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| Desde la Antigüedad, el ser humano se ha cuestionado de qué estaba hecha la materia. Unos 400 años antes de Cristo, el filósofo griego Demócrito consideró que la materia estaba constituida por pequeñísimas partículas que no podían ser divididas en otras más pequeñas. Por ello, llamó a estas partículas átomos, que en griego quiere decir "indivisible". Demócrito atribuyó a los átomos las cualidades de ser eternos, inmutables e indivisibles. Sin embargo las ideas de Demócrito sobre la materia no fueron aceptadas por los filósofos de su época y hubieron de transcurrir cerca de 2200 años para que la idea de los átomos fuera tomada de nuevo en consideración. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Actividad. Relaciona las siguientes conclusiones experimentales con el modelo atómico a que dieron lugar:
- El átomo no es indivisible ya que al aplicar un fuerte voltaje a los átomos de un elemento en estado gaseoso, éstos emiten partículas con carga negativa:
- Al reaccionar 2 elementos químicos para formar un compuesto lo hacen siempre en la misma proporción de masas:
- Los átomos de los elementos en estado gaseoso producen, al ser excitados, espectros discontinuos característicos que deben reflejar su estructura electrónica:
- Al bombardear los átomos de una lámina delgada con partículas cargadas positivamente, algunas rebotan en un pequeño núcleo situado en el centro del átomo:
| Estructura del átomo |
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| Para representar un isótopo, hay que indicar el número másico (A) propio del isótopo y el número atómico (Z), colocados como índice y subíndice, respectivamente, a la izquierda del símbolo del elemento. |
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| Actividades: | ||||
| 1. Los átomos de un mismo elemento químico tienen todos en su núcleo el mismo número de . 2. Un átomo tiene 12 protones, 13 neutrones y 12 electrones. ¿Cuál es su número atómico?
3. Los isótopos oxígeno-16, oxígeno-17 y oxígeno-18, se diferencian en:
4. Un átomo de volframio (W) tiene 74 protones y 108 neutrones. ¿Cuál es su representación adecuada?
5. Señala las afirmaciones correctas:
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| Corteza atómica: Estructura electrónica |
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| Las propiedades de los elementos dependen, sobre todo, de cómo se distribuyen sus electrones en la corteza. El siguiente modelo interactivo te permite conocer la estructura electrónica de los elementos de la tabla periódica: | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Aunque los conocimientos actuales sobre la estructura electrónica de los átomos son bastante complejos, las ideas básicas son las siguientes: 1. Existen 7 niveles de energía o capas donde pueden situarse los electrones, numerados del 1, el más interno, al 7, el más externo. 2. A su vez, cada nivel tiene sus electrones repartidos en distintos subniveles, que pueden ser de cuatro tipos: s, p, d, f. 3. En cada subnivel hay un número determinado de orbitales que pueden contener, como máximo, 2 electrones cada uno. Así, hay 1 orbital tipo s, 3 orbitales p, 5 orbitales d y 7 del tipo f. De esta forma el número máximo de electrones que admite cada subnivel es: 2 en el s; 6 en el p (2 electrones x 3 orbitales); 10 en el d (2 x 5); 14 en el f (2 x 7). La distribución de orbitales y número de electrones posibles en los 4 primeros niveles se resume en la siguiente tabla:
La configuración electrónica en la corteza de un átomo es la distribución de sus electrones en los distintos niveles y orbitales. Los electrones se van situando en los diferentes niveles y subniveles por orden de energía creciente hasta completarlos. Es importante saber cuantos electrones existen en el nivel más externo de un átomo pues son los que intervienen en los enlaces con otros átomos para formar compuestos. |
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| Actividades: | |
| (Utiliza el modelo interactivo de configuraciones electrónicas de arriba y responde.) 1. ¿Cuántos electrones poseen los átomos de argón (Ar), de número atómico 18, en su capa o nivel de energía más externo?:
2. ¿Cuál de las siguientes configuraciones electrónicas corresponde al átomo de cobre (Cu), de número atómico 29? (En la notación se indican los niveles por números colocados como coeficientes y los índices de las letras indican el número de electrones en ese subnivel):
3. ¿Qué electrones de la corteza de átomo de bromo (Br) influyen más notablemente en sus propiedades químicas?, número atómico 35:
4. ¿Qué tienen en común las configuraciones electrónicas de los átomos de Li, Na, K y Rb?:
5. ¿Qué tienen en común las configuraciones electrónicas de los átomos de Ca, Cr, Fe, Cu y Zn? Señala las afirmaciones correctas:
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| Tabla periódica | |
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| A lo largo del siglo XIX aumentó espectacularmente el número de los elementos químicos conocidos. Se comprobó, además, que entre algunos elementos existían notables semejanzas en sus propiedades químicas y físicas. Ante este hecho, y con objeto de presentar de modo racional los conocimientos de la Química, se creyó que podría ser muy útil ordenar los elementos de algún modo que reflejase las relaciones existentes entre ellos. Tras varios intentos, en 1869 el químico ruso D. Mendeleiev presentó una tabla en la que aparecían los elementos distribuidos en filas y columnas, agrupados ordenadamente en diversas familias, siguiendo un orden creciente de masas atómicas. En la actualidad esta tabla aparece bastante modificada, ya que se ordenan los elementos por orden creciente de número atómico. Dicha tabla, a la que llamamos Tabla Periódica o Sistema Periódico, es una expresión de las relaciones que existen entre los elementos químicos. Por eso, favorece su estudio y nos permite deducir muchas de sus propiedades con sólo saber su situación en ella. Las 7 filas horizontales reciben el nombre de períodos y las 18 filas verticales o columnas se llaman grupos. Algunos de estos grupos tienen nombres especiales; así ocurre con el 16, los calcógenos (O,S,Se,Te); el 17, los halógenos (F,Cl,Br,I), o el 18, los gases nobles (He,Ne, Ar,...). | |
| Sólidos | Líquidos | Gases | Sintéticos |
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| Actividades: |
| Propiedades periódicas 1 |
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| La utilidad de la Tabla Periódica reside en que dicha ordenación de los elementos químicos permite poner de manifiesto muchas regularidades y semejanzas en sus propiedades y comportamientos. Algunas de estas regularidades más importantes son: · Todos los elementos de un mismo grupo poseen un comportamiento químico similar, debido a que poseen el mismo número de electrones en su capa más externa (estos electrones son los que normalmente intervienen en las reacciones químicas). · Podemos distinguir 4 conjuntos de elementos químicos, según la facilidad de sus átomos para perder o ganar electrones, transformándose en iones: - Metales: Se transforman fácilmente en iones positivos. Quedan situados a la izquierda y el centro de la tabla. Tienen propiedades comunes, como conducir la electricidad y el brillo metálico. En su mayoría son sólidos a temperatura ambiente. - Semimetales: Se transforman con dificultad en iones positivos. Tienen propiedades intermedias entre los metales y los no metales. - No metales: Se transforman fácilmente en iones negativos. Se sitúan en el lado derecho. Suelen ser líquidos o gases a temperatura ambiente, y son malos conductores de la electricidad. - Inertes (Gases nobles -He, Ne, Ar,...): No forman iones. En condiciones normales, no se combinan con ningún otro elemento químico. Elementos en la columna más a la derecha. |
| Metales | Semimetales | No metales | Gases nobles | |
| Propiedades periódicas 2 | ||||
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| Otras regularidades que aparecen en los elementos ordenados en la Tabla Periódica son: · Tamaño de los átomos: Los átomos de los distintos elementos varían bastante en tamaño. Por ejemplo el radio del átomo de rubidio es de 2,50 angstroms (1 angstrom es la diez mil millonésima parte de 1 metro, 1Å = 10-10 m), casi 4 veces mayor que el del átomo de flúor (0,64 Å). En general, el radio atómico aumenta al descender en los grupos de la tabla. (Compruébalo pasando el ratón sobre elementos de un mismo grupo en la tabla de abajo y observando el campo correspondiente -los radios están expresados en picómetros, 1 pm = 10-12 m.) Por otra parte, en general el radio atómico disminuye al avanzar a lo largo de un período. La explicación es que al avanzar en un período, mientras el número de capas de electrones permanece igual, la carga positiva del núcleo aumenta lo que hace que los electrones se acerquen más al núcleo, disminuyendo así el radio. (Compruébalo pasando el ratón a lo largo de un período en la tabla de abajo.) · Electronegatividad: Basándose en la energía que es necesaria suministrarle a un átomo para arrancarle un electrón de su capa externa (su potencial de ionización) y la energía que liberará un átomo cuando captura un electrón (su afinidad electrónica), Pauling elaboró una escala de electronegatividad, que mide la tendencia de los átomos a atraer hacia sí los electrones de otros átomos cuando se unen con ellos. En general, crece de abajo a arriba en los grupos y de izquierda a derecha en los períodos, siendo el Flúor el elemento más electronegativo y el Francio el menos. (Compruébalo pasando el ratón sobre los elementos de la tabla de abajo.) | ||||
| Metales | Semimetales | No metales | Gases nobles |
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| Actividades: |
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No aparece la contrucion de atomo
ResponderEliminarMuchas gracias me hiso de mucha ayuda
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