Este documento presenta información sobre la unidad 1 de Química que cubre los temas de elementos, estructura del átomo, y la tabla periódica. Explica conceptos clave como átomo, protón, electrón, neutrón, y sus características. También describe los modelos atómicos históricos y la organización y características de la tabla periódica.

1. UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS
ARMADAS ESPE
DOCENTE: ING. ISAÁC MOLINA
MATERIA: QUÍMICA
OCTUBRE 2021 – MARZO 2022

2. Unidad 1: Elementos y estructura del átomo
Elementos
Sustancias químicas
Sustancias puras: elementos y compuestos
Mezclas: homogéneas y heterogéneas
Separación de mezclas
Estructura del átomo
Conceptos de átomo, protón, electrón, neutrón, número atómico y masa
atómica.
Modelos atómicos
Tabla periódica

3. Elementos

4. Sustancias químicas
Todo lo que nos rodea, e incluso nosotros mismos, estamos constituidos por
sustancias químicas. Sin ellas nada sería posible. El aire que respiramos, el suelo
que pisamos, la comida que consumimos, la ropa que vestimos, las medicinas que
nos curan, el sol, los planetas… todo es química. Nuestras células están formadas
por sustancias químicas, incluso el ADN que contiene nuestros genes y que nos
hace ser casi iguales o totalmente diferentes es pura química.
Cada sustancia química está constituida por átomos unidos en una proporción fija y
constante. Estas sustancias cuando se combinan pueden sufrir transformaciones,
que también se conocen como procesos químicos, que conducen a formar otras
nuevas a partir de las iniciales.

5. Sustancias puras: elementos y compuestos
Mezclas: homogéneas y heterogéneas

6. Separación de mezclas
Los diversos componentes de las mezclas heterogéneas se pueden separar por
medios mecánicos:
• Filtración para separar sólidos de un líquido.
• Decantación para separar líquidos según su densidad.
• Atracción magnética para separar partículas férricas de una mezcla.
• Lixiviación para separar componentes por sus diferentes propiedades de
solubilidad.
• Tamizado para separar partículas sólidas por su tamaño.
Los componentes de las mezclas homogéneas son más difíciles de separar. Lo
normal es separar sus componentes por destilación o por cromatografía.

7. Métodos de separación de mezclas heterogéneas
•Es empleada para extraer las partículas sólidas de un líquido. Se basa en que las partículas sólidas son mucho más grandes que
las moléculas del líquido y quedan retenidas en el papel de filtro, mientras que el líquido pasará sin problemas.
Filtración
•Es un procedimiento que se emplea para separar mezclas heterogéneas de líquidos inmiscibles con diferente densidad. Para
este procedimiento se usa un embudo llamado embudo de decantación, que tiene una válvula en la parte inferior.
Decantación
•Mecanismo útil para separar minerales ferromagnéticos (es decir, que son atraídos por imanes) de una mezcla con otras
sustancias.
Separación magnética
•Se emplea para extraer un soluto de un sólido, mediante la utilización de un disolvente líquido. Este procedimiento aprovecha
que algunos componentes de una mezcla heterogénea son solubles en determinados disolventes y otros no.
Lixiviación
•Procedimiento que se emplea para separar mezclas heterogéneas sólidas donde uno de los componentes tiene un tamaño
muy distinto al otro.
Tamizado

8. Métodos de separación de mezclas homogéneas
Destilación
• Procedimiento que se emplea para separar mezclas homogéneas de dos líquidos miscibles que
hierven a temperaturas muy diferentes o también un sólido que tiene un líquido disuelto.
Cromatografía
• Técnica que se usa para separar los distintos componentes de una mezcla homogénea
aprovechando su diferente afinidad por un disolvente. Se tienen dos fases, una móvil, que puede
ser un líquido o un gas, y otra estacionaria, que suele ser un sólido.
Cristalización
Método que se emplea para separar mezclas homogéneas de un sólido disuelto en un líquido.
Consiste en hacer que cristalice un soluto sólido, con objeto de separarlo del disolvente en el que
está disuelto.

9. Estructura del átomo

10. Conceptos de: átomo, protón, electrón, neutrón, número
atómico, masa atómica
Un átomo es la unidad más pequeña de materia que conserva todas las propiedades químicas de un elemento.
tiene dos
partes
Átomo
formada por formado por
Protones Neutrones
Corteza Núcleo
Electrones

11. Corteza
Núcleo
Átomo

12. Corteza
Es la zona externa del átomo, de diámetro unas
100000 veces mayor que el radio del núcleo.
En ella se mueven los electrones, que son
partículas con carga negativa y quienes
participan en las reacciones químicas, en la
generación de energía y en la creación de
campos magnéticos.
Un átomo neutro tiene el mismo número de
electrones que de protones. Si el átomo cede o
gana uno o más electrones, da lugar a un ion.
Como el volumen de la corteza es mucho mayor
que el del núcleo, este puede considerarse
hueco, ya que entre los electrones solo hay
vacío.
Electrón

13. Núcleo
Es la zona interna del átomo, donde
reside la mayor parte de la masa de este.
Está compuesto por dos tipos de
partículas: protones y neutrones.
Los protones son partículas que tiene la
misma carga del electrón pero de signo
positivo, y una masa unas 2000 veces
mayor que la de aquellos. Los neutrones
no tienen carga eléctrica y su masa es
similar a la del protón.
Todos los átomos de un elemento
químico tienen el mismo número de
protones, pero el número de neutrones
puede variar, dando lugar a los isótopos.
Neutrón
Protón

14. Caracterización de los átomos
El número de protones de un átomo se
llama número atómico, Z. El número de
neutrones de un átomo se llama número
neutrónico, N. La suma del número
atómico y el número neutrónico es el
número másico o masa atómica, A.
En un átomo neutro, el número de
electrones coincide con Z.
Los isótopos tienen el mismo número
atómico pero distinta masa atómica.
Un ion tiene el mismo número atómico y
másico que el átomo del que proviene,
pero distinto número de electrones.
F
19
9
Número
másico, A
Símbolo
Número
atómico, Z

15. • Ion: partícula cargada eléctricamente constituida por un átomo o molécula que
no es eléctricamente neutro.
• Catión: ion cargado positivamente que se obtiene cuando el átomo neutro de un
elemento pierde uno o más electrones de valencia.
• Anión: ion cargado negativamente que se origina cuando el átomo neutro de un
elemento gana uno o más electrones de valencia.
• Isóbaros: átomos de diferente elemento con distinto Z e igual A.
• Isótonos: átomos de distinto elemento con diferentes Z y A, pero N.
Cl
35
17 Cl
37
17 S
36
16 Ar
36
18 B
11
5 Be
10
4

16. Complete las siguientes tablas:
Especie Z #n #e- A
Cr51 24
S-2 16 16
Fe+2 24 56
Especie Carga A Z #n #p+ #e-
Te -2 75 54
Zn 65 30 28
Cs +1 133 78
Br 80 35 35

17. a) ¿Cuáles son isótopos?
b) Indique el átomo de mayor masa
c) ¿Cuáles son cationes?
Especie Z A #p+ #e- #n Carga
A 8 8 8
B 33 18 -2
C 19 20 +1
D 34 18 0

18. Especie Carga A Z #n #p+ #e-
A 122 72 50 50
B +4 74 46
C -2 120 52
D 127 74 54
E 108 47 46

19. Especie Carga A Z #n #p+ #e-
A 8 8 8
B -2 33 18
C +1 20 19
D 0 34 18

20. Modelos atómicos
A lo largo de la historia han surgido un sinnúmero de teoría acompañadas de
muchos experimentos, con el único objetivo de poder explicar lo que es el modelo
atómico. En términos sencillos el modelo atómico es una representación
estructural de un átomo que busca explicar su comportamiento y propiedades.

23. La distribución de los elementos en la tabla periódica, se hace en base a la
mecánica ondulatoria y las configuraciones electrónicas.
• Se hace en base a la periodicidad de las
propiedades.
• Los elementos están dispuestos en orden
creciente al número atómico (Z).
• La ubicación está en función de las
configuraciones electrónicas.
Clasificación de los
elementos químicos

24. Los elementos están dispuestos en orden creciente del número atómico y las
propiedades físicas y químicas de los mismos dependen del ordenamiento de los
electrones en los niveles de energía más externos.
Los niveles energéticos más externos se llaman niveles de valencia, los
correspondientes orbitales se llaman orbitales de valencia, llamándose los
electrones más externos, electrones de valencia.
20X = 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2

25. Los elementos químicos se distribuyen en la tabla periódica en períodos, familias o
grupos y bloques.
Existen 16 grupos o familias (divisiones verticales) designadas como A y B, A para
las familias principales y B para las familias secundarias.
• Los elementos de cada familia tienen un
ordenamiento similar de electrones en los
niveles de energía más externos (niveles de
valencia).
• Los elementos de una misma familia tiene
propiedades físicas y químicas parecidas.
Grupos o Familias

26. La tabla periódica consta de divisiones verticales conocidas como grupo o familias:
• 8 familias principales desde IA hasta VIIIA.
FAMILIAS PRINCIPALES
Familia Orbitales de valencia Número de grupo o familia
Alcalinos s IA
Alcalinos térreos s IIA
Térreos s y p IIIA
Carbonoides s y p IVA
Nitrogenoides s y p VA
Anfígenos s y p VIA
Halógenos s y p VIIA
Gases nobles s y p VIIIA

27. • En la parte central igualmente están 8 grupos o familias tipo B, que se conocen
como los elementos de transición.
• Finalmente fuera del cuerpo principal de la tabla se encuentran los elementos de
transición interna en las series de los Lantánidos y Actínidos.

29. Igualmente, la tabla tiene divisiones horizontales que se conocen como períodos.
En cada período se colocan los elementos cuyo último electrón se halla en el
mismo nivel principal de energía n para las familias A y (n-l) para las familias B.

30. Los bloques son sectores específicos de la tabla periódica, existiendo 4:
Bloque s
• Corresponde a las familias IA y IIA y se
encuentra a la izquierda de la tabla
periódica.
Bloque p
• Corresponde a las familias IIIA-VIIIA y se
encuentra a la derecha de la tabla
periódica.
Bloque d
• Corresponde a las familias IB-VIIIB y se
encuentra en el centro de la tabla
periódica (elementos de transición).
Bloque f
• Se encuentra en la parte inferior de la
tabla periódica y está formado por los
elementos de transición interna.