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La base Quimica de la vida

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La base Quimica de la vida La base Quimica de la vida Presentation Transcript

  • Capítulo #2: La base química de la vida PROF. CAROL V. LOPEZ 17/AGOSTOS/2011
  • Comenzando por los átomos Átomos : partículas que constituyen los bloques que forman las sustancias.  Están formados por partículas subatómicas pequeñas. Partículas subatómicas:  Protones (+): partículas con carga positiva: se encuentra en el núcleo  Neutrones: partículas con carga neutra: se encuentra en el núcleo  Electrones (-): partícula con carga negativa: se encuentra en el los orbitales
  • Átomos Los átomos difieren en la cantidad de partículas que lo componen. El número de protones en un átomo se conoce como el número atómico.  Este número determina el tipo de elemento
  • Elementos Elementos: son sustancias puras formadas de átomos que tienen el mismo número de protones.  Ejemplo: un pedazo de carbón tiene solamente átomos de carbono, y cada átomo de carbono contiene 6 protones en el núcleo.  El número atómico de carbono es seis. (determina que tipo de elemento es).
  • Base química 5 Número atómico: corresponde a el número de protones del átomo. Responsable de impartirle las propiedades especificas del átomo.  Los elementos se organizan en tabla periódica de acuerdo a su número atómico. Se escribe como un sub índice al lado izquierdo del símbolo. Ejemplo: 8O
  • Conceptos químicos 6 Elemento: sustancia que no se puede descomponer en otra más simple mediante reacción química ordinaria. Tiene masa y ocupa espacio. Símbolo Químico: es único para cada elemento. Usualmente es la primera o las primeras letras de su nombre en latín o inglés  Ocurren 92 naturalmente en la Tierra. Cuatro (4) de ellos componen el 96% de la masa de los organismos vivos: C - carbono H - hidrógeno N - nitrógeno O - oxígeno
  • Elementos naturales 7
  • La tabla periodica Es una tabla donde se ordenan todos los elementos conocidos basándose en sus propiedades químicas. En la tabla periódica los elementos están organizados por el número atómico (número de protones). Los elementos en las columnas verticales de comportan de manera semejante.  Ej: todos los elementos de la columna derecha son gases.
  • Periodic Table of the Elements
  • Tabla periódica Los primeros 94 elementos se encuentran en la naturaleza. • Los restantes elementos son inestables y se consideran extremadamente raros.
  • Número de masa Número de masa: es el número total de protones y neutrones en el núcleo de un átomo. Este número se indica como un superíndice a la izquierda del símbolo de un elemento.
  • Isótopos Todos los elementos ocurren en diferentes formas llamadas isótopos. Los átomos de los isótopos tienen el mismo número de protones que el elemento original pero difieren el número de neutrones. • Aunque difieran en el número de neutrones tienen las mismas características químicas del átomo original. El número de masa de un isotopo se indica como un superíndice a la izquierda del símbolo de un elemento.
  • Número de masa en los isotopos Ejemplo:Isótopos: átomos del mismo elemento quedifieren en el número de neutrones.
  • 12 14Carbon-12 ( 6 C) Carbon-14 ( 6 C) (6p, 6n) (6p, 8n)
  • Base química de la vida Tanto la masa atómica como el número atómico ayudan a predecir el comportamiento de un elemento.
  • Aplicaciones de los radioisótopos Radioisótopos: isotopos radioactivos: • Emiten espontáneamente partículas subatómicas o energía cuando su núcleo se descompone. • Este proceso se conoce como desintegración radioactiva. • En este proceso un elemento puede ser transformado en otro. • Un radioisótopo se desintegra a velocidades constantes dando origen a productos predecible.
  • Radioisótopos Los científicos y clínicos utilizan los radioisótopos para introducirlos en organismos vivos. Son utilizados como marcadores • Marcador: cualquier molécula que tiene unida a ella sustancia detectable. • Marcador radioactivo: molécula en la que se han cambiado uno o más átomos por radioisótopos. • Mediante experimentos se puede seguir y detectar la radioactividad emitida por el radioisótopo.
  • Los electrones y los niveles de energía Electrones: • Un átomo tiene el mismo número de electrones que de protones. • Se encuentran en orbitas fuera del núcleo • Se encuentran en constante movimiento • Se mueven a una velocidad cercana a la de la luz (300,000 km por segundo).
  • Los electrones y los niveles de energía electrón neutrones y protones orbital electronesLunes, 14 de 19Mayo de 2012
  • Electrones Los electrones se encuentran fuera del núcleo en orbitales. Cada orbita puede ser ocupada por 2 electrones solamente. Orbital: regiones de espacio tridimensional a través de los cuales se mueven los electrones alrededor del núcleo. Cada orbital alberga un máximo de 2 electrones
  • Electrones Configuración electrónica: arreglo de los electrones en un átomo. Orbital: área específica en un nivel de energía donde caben electrones. • Caben dos electrones en cada orbital
  • Electrones Una orbita ocupada por un electrón tiene un espacio vacío que puede ser ocupado por otro electrón. Cada capa representa un nivel de energía. • En el primer nivel ( más cercana al núcleo) solo existe una orbita, por lo tanto solo caben dos electrones.
  • Electrones El modelo de capas permite verificar los espacios vacíos en las orbitas. A medida que el electrón este más lejos del núcleo su energía es mayor. Los electrones que están mas cerca del núcleo tiene menos energía y se le hace más difícil desplazarse a otro nivel energético. • Atracción de cargas
  • Capas  El modelo de capas es una manera simple de indicar cómo están distribuidos los electrones en un átomo. En este modelo de capas se incluyen todos los orbitales disponibles para los electrones que se encuentran en un mismo nivel de energía
  • Ordenamiento electrónico  El modelo de capas es una manera simple de indicar cómo están distribuidos los electrones de un átomo.Lunes, 14 de 25Mayo de 2012
  • Electrones Todo átomo se encuentra en su estado más estable cuando no tiene sitios vacíos. Cuando la capa externa del átomo esta llena de electrones no presenta sitios vacíos. • Los átomos de este tipo son químicamente inactivos y mas estables cuando están solos. • El helio, el neón y otros gases nobles de la columna de la derecha en la tabla periódica son de este tipo.
  • Electrones Si la capa externa del átomo tiene espacio para un electrón adicional, tiene un sitio vacío. • Los átomos con sitios vacíos tienden a interactuar con otros átomos cediendo, adquiriendo o compartiendo electrones. Todo átomo se encuentra en su estado más estable cuando no tiene sitios vacíos en su ultima capa.
  • HIDROGENO HELIO 1p+, 1e- 2p+, 2e- OXÍGENO NITRÓGENO 8p+, 8e- CARBONO 7p+, 7e- 6p+, 6e- SODIO CLORO CALCIO Figura 2.7 11p+, 11e- 17p+, 17e- 20p+, 20e- Pag. 25Lunes, 14 de Mayo de 2012 28
  • Electrones Electrones de valencia –electrones del último nivel de energía (capa de valencia). Un átomo reacciona para completar un octeto (8 electrones en la capa de valencia).
  • Los electrones y los niveles de energía Si el orbital de Valencia está lleno, el átomo tendrá su mayor estabilidad, será estable y no reaccionará con otros átomos. Si el orbital de Valencia no está lleno, los átomos tienen la tendencia de cumplir la regla del octeto: • Alcanzar al menos ocho (8) electrones en ese orbital Átomos de H, O, C, N tienen vacantes de electrones en el orbital de Valencia, por lo tanto serán unos reactivos
  • Iones La carga negativa de un electrón cancela la carga positiva de un protón, por lo tanto los átomos son neutros (sin carga). Un átomo con diferentes número de electrones que de protones se llama ión. • Puede ser cargado positivamente si pierde un electrón. • Puede ser cargado negativamente si atrae al electrón de otro átomo.
  • Iones Electronegatividad: • Mide la capacidad de un átomo para atraer electrones de lo átomos vecinos. • Ejemplo: • Un átomo de cloro (Cl) tiene: • 17 protones • 17 electrones • Hay 7 electrones en su capa más externa (le falta solo 1 electrón para completar ocho electrones en su última capa)
  • Iones Continuación ejemplo: • El átomo de cloro es altamente electronegativo (tiene la habilidad de atraer un electrón de un átomo vecino) . • El prefiere ganar un electrón para completar 8 electrones en su capa de valencia, que perder siete electrones. Cuando el gana 1 electrón de un átomovecino se convierte en el ión de cloruro (Cl- ) Ahora el ion de cloruro tiene: 17 protones, 18electrones