- Qué es la materia. - Modelos atómicos. - El átomo. - Isótopos e iones. - Formulación y nomenclatura.

1. Dentro de la materia.
Pero, ¿de qué está hecha la materia?

2. Hace mucho tiempo, los griegos
(V a.C.)se preguntaron sobre la
composición de la materia.
Una roca se fragmenta en
trozos más pequeños, pero
cuál sería el trozo más
pequeño que podría obtener?
Para estos griegos, la materia no
podía fragmentarse ni dividirse
infinitamente.
Picando materia.

3. Más bien, había una unidad básica o ladrillos estructurales
que eran indivisibles, y que constituían la base estructural
de la material. (Demócrito defendía este modelo).
Atomos en griego
significa
indivisible.
Átomos.

4. Sin embargo, no le
tomaron muy en
cuenta, ya que
Aristóteles tenía
mucho más prestigio
y había convencido a
todos de que la
materia se constituía
de agua, aire, fuego
y tierra.
Átomos.

5. Durante siglos la teoría
atómica quedó
aparcada, hasta que
Dalton en 1808
publicó su teoría.
Esta vez, se basaba
en
experimentaciones
científicas que
apoyaban dicha
teoría.
Átomos.

6. Modelo atómico de Dalton
La materia está formada por esferas
compactas e indivisibles: los átomos.
Los átomos de un mismo elementos
químico son iguales entre sí (misma masa
y propiedades), pero diferentes a los
átomos de los demás elementos.
Los compuestos químicos se forman al
unirse los átomos de dos o más
elementos.
En las reacciones químicas los átomos no
se crean ni se transforman, sólo cambian
las uniones entre ellos.
Átomos.

7. • Pero hay varios problemas con este modelo…
Los fenómenos eléctricos no eran explicables.
Átomos.

8. Para explicar la atracción y
repulsión entre cuerpos, los
científicos recurrieron a la carga
eléctrica, una propiedad de la
materia.
Thomson, en 1897, demostró la
existencia de partículas con carga
eléctrica negativa, de menor
masa que el átomo e iguales en
todos los elementos: el electrón.
Átomos.

9. • Si en el átomo hay partículas negativas,
pero la materia es neutra, los átomos
también deben ser neutros.
• Por tanto deben existir partículas en el
átomo que compensen las carga
negativas, los protones.
• El nuevo modelo invalidó la visión del
átomo indivisible de Dalton.
• El átomo era (según este modelo) una
esfera maciza y homogénea, cargada
positivamente, en la cual se encuentran
incrustados los electrones.
Átomos.

10. • Apenas10 años duró este
modelo. Rutherford
realizó un experimento en
el que hacía chocar
partículas cargadas
positivamente contra una
lámina de oro muy fina.
• Experimento de
Rutherford.
https://www.youtube.com
/watch?v=sft5xx3mltM
Átomos.

12. Modelo de Rutherford
El átomo está formado por un
núcleo muy pequeño y una corteza.
En el núcleo está concentrada toda
la carga positiva (protones) y la
mayor parte de la masa del átomo.
Fuera del núcleo, en la corteza,
están los electrones girando a gran
velocidad alrededor de éste.
Átomos.
Poco tiempo después se descubrieron los neutrones, localizados en el núcleo,
sin carga, y con una masa casi igual a la del protón.

13. Un átomo de litio .
Átomos.
 En 1913, Bohr modifica el modelo
propuesto por Rutherford.
 Los electrones se encontrarían
girando en órbitas alrededor del
núcleo a determinados niveles (no
a cualquier distancia).
 Los electrones irían llenando esos
niveles desde los más próximos al
núcleo, siendo el número máximo
de electrones 2n2 (siendo n, el
nivel: 1, 2, 3…)

14. • El último modelo vigente se lo debemos a
Schrödinger.
• El átomo presenta un núcleo donde se encuentran los
protones (carga positiva) y neutrones (eléctricamente
neutros), y una corteza donde se localizan los
electrones (con carga negativa y una masa 10000
veces menor que la de p+ y n0)..
• No existen niveles ni órbitas. Existen regiones en el
espacio denominadas orbitales, donde es más
probable encontrar al electrón girando.
• Vídeo:
https://www.youtube.com/watch?v=wxIxWTTsBj4
ÁTOMOS.

15. Se ha calculado una medida aproximada del
tamaño de un átomo.
Por ejemplo, el átomo más
pequeño que existe, es el de
HIDROGENO.
Tamaño Hidrogeno = 0’000 000 000 1 m
Átomos.

16. El átomo más simple está constituido por tres
partículas fundamentales:
– Protón cargado positivamente.
– Neutrón sin carga.
– Electrón con carga negativa.
Están organizados en
– Un núcleo: protones p+ (+) y neutrones n (0)
– Una corteza: Electrones e- (-) alrededor del núcleo.
Así que...

17. Partícula
subatómica
Protón Neutrón Electrón
Carga + 0 -
Masa
±masa del átomo de
Hidrógeno
± masa del protón ±masa Hidrógeno x 2.10-
3
¿Dónde están? Núcleo Núcleo Corteza
Entre el núcleo y los electrones hay espacio vacío.
Así que...

18. Los átomos consisten en un
99.99999999% de espacio vacío.
Eso significa que el ordenador que
ves, la silla en la que te sientas, y tú
mismo,
prácticamente NO ESTÁIS
AHÍ.

19. • Un elemento químico representa todos los
átomos de un tipo de la naturaleza. Un elemento
es una sustancia consistente de átomos que
tienen todos el mismo número de protones.
ELEMENTO QUÍMICO.

20. LA TABLA PERIÓDICA.

21. Número atómico Z = nº electrones = nº protones
Número másico A = protones (Z) + neutrones (N)

22. Aunque los átomos de un elemento tienen todos el
mismo número de protones, pueden tener
distinto número de neutrones y por tanto,
distinta masa.
ISÓTOPOS.

23. Cuando los átomos
de un mismo
elemento tienen
distinto número de
neutrones, se
llaman isotopos
ISÓTOPOS.

24. • Los isótopos son átomos que tienen el
mismo número atómico, pero diferente masa
atómica. Es decir, contienen el mismo número de
protones pero diferente en el número de neutrones.
• Como ejemplo: el Hidrógeno y sus 3 isótopos,
el Protio, el Deuterio y el Tritio.
• La masa atómica presente en la tabla periódica es un
valor que tiene en cuenta la abundancia natural de
cada isotopo.
Así, por ejemplo, siendo la abundancia del Protio 99,9855% y la del Deuterio 0,0145% el
valor presenta en la tabla sera de [0,999855x1,007u.m.a. + 0,000145x2,014u.m.a] =
1.0071. Ya que prácticamente todo el Hidrógeno se encuentra como Protio, el valor
contenido en la tabla será muy cercano a la masa atómica del Protio.

25. Partícula
subatómica
Protón Neutrón Electrón
Carga + 0 -
Masa ±1.008 ± 1.008
±1.008 x 2.10-3 =
0.002016 ≈ 0
¿Dónde están? Núcleo Núcleo Corteza
Vamos a recordar esta diapositiva, dando ya datos concretos.
El átomo más simple es el del 1
1H , hidrógeno. Y lo “puedo pesar”, y obtengo
una masa de 1,00784 u.m.a. (que es lo que denominamos UNIDAD DE MASA
ATÓMICA. No son g ni kg lo que muestra la tabla periódica).
Sólo tiene 1 protón, y teniendo el cuenta que los electrones apenas tienen masa,
podemos entonces deducir la masa de un protón.

26. • Ejercicio.
• El cloro está formado en la naturaleza dos
isótopos, uno con masa atómica 35 u con
abundancia del 76%, y el otro con masa
atómica 37 u con abundancia isotópica del
24%.¿Cuál es la masa atómica del cloro?

27. Sustancias
puras
Sustancias
simples
Átomos (gases
nobles)
Moléculas
(oxígeno,
nitrógeno)
Otras
agrupaciones
(metales,
grafito)
Compuestos
Moléculas
(agua)
Cristales
iónicos (sal de
cocina)
Mismo
elemento
Distintos
elementos
He

28. La materia que nos rodea, en general es neutra
(no recibimos una descarga cada vez que
tocamos algo).
Así que, un átomo neutro debe tener:
Cargas positivas = cargas negativas
O lo que es lo mismo,
Número de protones = número de electrones
NEUTRO O NO NEUTRO. ÉSA ES LA CUESTIÓN.

29. PERO A veces los átomos
están cargados.
Por la proximidad a otros átomos, o por otras
circunstancias, como descargas eléctricas, altas
temperaturas…
NEUTRO O NO NEUTRO. ÉSA ES LA CUESTIÓN.

30. • A los átomos les gusta ser estables. Son más estables cuando
su capa más externa está llena. Y esta está llena cuando
tienen 8 electrones en ella.
• Es o que se llama regla del octeto.
• Los átomos consiguen 8 electrones bien tomando prestados
o dándole electrones a otro átomo.
Pierde e-
externo
IONES.

31. • Un ión es un átomo que ha ganado o perdido
uno o más electrones, y de ahí que tenga carga
positiva o negativa.
– Un catión es un átomo que ha perdido un electrón, y
por lo tanto tiene más protones positivos que
electrones negativos, así que está positivamente
cargado.
– Un anión es un átomo que ha Ganado un electrón, y
está negativamente cargado.
IONES.

32. 5
Átomo neutro
Mismo número de protones
y electrones
Átomo negativamente
cargado
Más electrones que protones
Átomo positivamente
cargado
Más protones que electrones
6 Protones
6 Neutrones
6 Electrones
5 Protones
5 Neutrones
6 Electrones
6 Protones
6 Neutrones
5 Electrones
IONES.

33. La última capa, o capa más
externa, recibe el nombre de
“capa de valencia” y los
electrones situados en ella
“electrones de valencia”.
En este átomo la capa de
valencia es la tercera y tiene un
único electrón de valencia.
Para “construir” la corteza (o envoltura electrónica) de un átomo, averigua cuántos
electrones tiene (si es un átomo neutro: nº de electrones = Z) y vete rellenando las
capas, empezando por la primera, y teniendo en cuenta el número máximo de
electrones que puede haber en cada capa.
-
-
- -
-
-
-
-
-
-+11
Primera capa
Nº máximo de electrones= 2
Tercera capa.
En este caso tiene
solamente 1 electrón.
Segunda capa
Nº máximo de electrones= 8
Electrones de valencia
Son los responsables de la interacción entre átomos de distintos elementos o entre los átomos
del mismo elemento, también siendo utilizados en la formación de compuestos debido a que
presentan facilidad para formar enlaces.

35. Enlaces iónicosCloruro de sodio NaCl

36. Enlaces iónicosIoduro de potasio KI

37. Enlaces iónicosFluoruro de litio LiF

38. Enlaces iónicosTrióxido de dihierro Fe2O3

39. Enlaces iónicosÓxido de berilio BeO

40. Enlaces covalentesAgua H2O

41. Enlaces covalentesDióxido de carbono CO2

42. Enlaces covalentesTrióxido de azufre SO3

43. Enlaces covalentesMonóxido de dinitrógeno N2O

44. Enlaces covalentesDiamante y grafito C

45. Enlaces covalentesOxígeno O2

46. Enlaces metálicosHierro Fe

47. Enlaces metálicosAluminio Al

48. Enlaces metálicoCobalto Co

49. Enlaces metálicoMercurio Hg

50. • Indica qué tipo de enlace presenta cada una
de las sustancias siguientes:
– Sulfuro de hierro. Fe2S3
– Oro. Au
– Níquel. Ni
– Amoniaco. NH3
– Metano. CH4
– Tetrahidruro de plomo. PbH4
– Óxido de silicio. SiO2
– Cloruro de manganeso. MnCl2
– Cobre. Cu

51. • Los compuestos binarios son aquellos que están
formados por la unión de dos elementos diferentes (no
átomos) como es el caso del agua que está formada
por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno (H2O).
• Algunos elementos tienen más de una valencia. Por
eso es necesario indicar o diferenciar de cuál se trata.
• Existen algunas normas básicas para formular y
nombrar estos compuestos. La nomenclatura que
vamos a utilizar son la sistemática (y la tradicional).
Formulación y nomenclatura.

52. • COMPUESTOS DE OXÍGENO.
– ÓXIDOS: oxígeno (valencia -2) + metal (os doy la valencia)
– Nomenclatura sistemática: usamos prefijos para
indicar el número de átomos de cada elemento.
• Ej. Monóxido de hierro (Fe:valencia +2)  Fe2O2
(simplificamos)  FeO
• Ej. Trióxido de dihierro (Fe:valencia +3) Fe2O3
• Ej. Dióxido de carbono (C:valencia +4 CO2
• Ej. Monóxido de carbono  CO
Formulación y nomenclatura.

53. • COMPUESTOS DE OXÍGENO.
– ANHÍDRIDOS: oxígeno (valencia -2) + NO metal.
– Nomenclatura sistemática:
• Ej. Monóxido de dicloro (Cl: val +1)  Cl2O
• Ej. Trióxido de dicloro (Cl: val +3)  Cl2O3
• Ej. Pentaóxido de dicloro (Cl: val +5)  Cl2O5
• Ej. Heptaóxido de dicloro (Cl: val +7)  Cl2O7
• Ej. Dióxido de nitrógeno (N: val +4)  NO2
• Ej. Pentaóxido de dinitrógeno (N: val +5)  N2O5
Formulación y nomenclatura.

54. • Ejercicio 1: Nombra de acuerdo a la
nomenclatura sistemática los siguientes óxidos:
– CaO, Fe2O3, FeO.
• Ejercicio 2: Nombra de acuerdo a la
nomenclatura sistemática los siguientes
anhídridos:
– SO2, CO2, N2O3, F2O, F2O5.
• Ejercicio 3: ¿Conoces el nombre de las siguientes
sustancias?
– H2O, NH3, CH4, C4H10, HCl, NaCl .
– NaOH, H2SO4, HNO3.
Formulación y nomenclatura.

55. • Ejercicio 4: Formula los compuestos
indicados abajo:
– Monóxido de dinitrógeno
– Monóxido de nitrógeno
– Trióxido de azufre
– Monóxido de litio
– Monóxido de calcio
– Monóxido de dicobre
– Monóxido de cobre
Formulación y nomenclatura.

56. • http://www.nyu.edu/pages/mathmol/textbook/at
• http://profmattstrassler.com/articles-and-posts/particle-physics-basics/the-structure-of-matter/the-nuclei-of-
atoms-at-the-heart-of-matter/oms.html
• http://education-portal.com/academy/lesson/ions-predicting-formation-charge-and-formulas-of-ions.html
• http://www.wikihow.com/Find-Electrons
• https://www.physicsforums.com/threads/whats-inbetween-an-atoms-nucleus-and-electrons.230889/
• http://chemwiki.ucdavis.edu/Physical_Chemistry/Atomic_Theory/Atomic_Theory
Sólo con fines educativos..
Fuentes.