El documento describe los conceptos básicos de la química, incluyendo átomos, elementos, la tabla periódica, electrones y enlaces iónicos. Los átomos están formados por protones, neutrones y electrones. Los elementos se definen por su número atómico y se organizan en la tabla periódica. Los electrones se distribuyen en capas de energía y los átomos tienden a alcanzar la configuración del gas noble más cercano. Los iones se forman cuando los átomos ganan o pierden electrones.

1. P R O F . C A R O L V . L O P E Z
1 7 / A G O S T O S / 2 0 1 1
Capítulo #2: La base química de
la vida

2. 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

3. 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

4. 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).

5. 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

6. 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

7. 7
Elementos naturales

8. 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.

9. Periodic Table of the Elements

10. Tabla periódica
 Los primeros 94 elementos se encuentran en la
naturaleza.
• Los restantes elementos son inestables y se
consideran extremadamente raros.

11. 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.

12. 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.

13. Número de masa en los isotopos
 Ejemplo:
Isótopos: átomos del mismo elemento que
difieren en el número de neutrones.

14. Carbon-12 ( C)
(6p, 6n)
12
6 Carbon-14 ( C)
(6p, 8n)
14
6

15. Base química de la vida
 Tanto la masa atómica como el número
atómico ayudan a predecir el comportamiento
de un elemento.

16. 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.

17. 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.

18. 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).

19. Los electrones y los niveles de energía
viernes, 18 de
marzo de 2022
19
electrón
orbital
neutrones y protones
electrones

20. 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

21. 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

22. 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.

23. 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

24. 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

25. Ordenamiento electrónico
 El modelo de capas es una manera simple
de indicar cómo están distribuidos los
electrones de un átomo.
viernes, 18 de
marzo de 2022
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26. 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.

27. 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.

28. viernes, 18 de marzo de
2022 28
HIDROGENO
1p+, 1e-
HELIO
2p+, 2e-
CARBONO
6p+, 6e-
NITRÓGENO
7p+, 7e-
OXÍGENO
8p+, 8e-
SODIO
11p+, 11e-
CLORO
17p+, 17e-
CALCIO
20p+, 20e-
Figura 2.7
Pag. 25

29. 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).

30. 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

31. 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.

32. 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)

33. 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 átomo
vecino se convierte en el ión de cloruro (Cl- )
 Ahora el ion de cloruro tiene: 17 protones, 18
electrones