Este documento describe la estructura atómica moderna, incluyendo las partículas subatómicas como protones, neutrones y electrones. Explica la localización de estas partículas dentro del núcleo y alrededor del átomo. También describe moléculas, compuestos moleculares, iones y compuestos iónicos, así como la tabla periódica y cómo esta muestra las propiedades periódicas de los elementos.

1. Estructura Atómica Moderna
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Partículas subatómicas:
>
Núcleo:
>
>
Espacial:
Localizació n de partículas sub-ató micas
protones (+)
neutrones
electrones (-)
1.602x10-19 C
protón
rat
neutrón
Propiedades básicas:
Masa: unidades de masa atómica (uma) ⇒1 uma = 1.66053x10-24 g
Radio atómico (rat): angstrom (Å);
⇒1 Å = 1x10-10 m

2. Estructura Atómica Moderna
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Todos los á
tomos de un elemento tienen el mismo
nú
mero de protones, nú
mero al cual se le denomina
NUMERO ATOMICO.(Z)
>
Atomos de un mismo elemento que difieren en el
nú
mero de neutrones, y por tanto en su masa, se
denominan ISOTOPOS.
>
El nú
mero total de protones má neutrones en el
s
á
tomo, se denomina NUMERO DE MASA.(M)

3. Estructura Atómica Moderna
Algunos de los isó topos del á
tomo de carbono (C)
símbolo
nº protones
nº electrones
nº neutrones
11
C
6
6
5
12
C
6
6
6
13
C
6
6
7
14
C
6
6
8

4. La Tabla Periódica
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Importantes esfuerzos de observació n y clasificació n de
propiedades de los elementos, culminan en 1869 en el
desarrollo de la tabla periódica
>
Varios elementos exhiben fuertes similitudes, p. ej., Li, Na y
K son todos metales muy reactivos. He, Ne y Ar son gases
inertes. El arreglo en orden creciente de su N.A., muestra
regularidades perió dicas de sus propiedades.
Número
atómico
Símbolo
gas inerte metal
muy reactivo
gas inerte metal
muy reactivo
gas inerte metal
muy reactivo

5. El arreglo de elementos en orden creciente de Z con elementos teniendo
propiedades similares ubicadas en columnas verticales, se conoce como:
Tabla Perió dica Moderna
Metal
Metaloide
No metal

6. La Tabla Periodica: propiedades
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Los elementos en una columna de la tabla se conocen como un grupo y,
de acuerdo a la IUPAC (International Union of Pure and Applied
Chemistry), la nueva convención numera los grupos de 1 a 18 sin
designaciones adicionales de A o B.
>
Los elementos de un mismo grupo exhiben similitud en sus propiedades
físicas y químicas. Algunos grupos presentan un nombre específico:
Grupo
1A
2A
6A
7A
8A
Nombre
Metales alcalinos
Metales alcalino-terreos
Calcó genos
Haló genos
Gases nobles (o raros)
Elementos
Li, Na, K, Rb, Cs, Fr
Be, Mg, Ca, Sr, Ba,Ra
O, S, Se, Te, Po
F, Cl, Br, I, At
He, Ne, Ar, Kr, Xe,Rn

7. Moléculas y Compuestos Moleculares
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Só lo los elementos de gases nobles se encuentran en la
naturaleza como á
tomos aislados. La mayoría de la materia
se compone de moléculas o iones, los cuales a su vez
estan formados de átomos.
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Una molécula es una unión de dos o más átomos
estrechamente enlazados unos a otros.
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A resultas de la unió n, el ensamble de átomos se comporta
como una única entidad de propiedades diferentes.

8. Moléculas y Compuestos Moleculares
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Molé culas elementales. Dos o más átomos de la misma clase se
combinan entre sí. Un caso típico lo constituye el oxígeno, cuyas
fó rmulas son:
O2 : oxígeno “normal”, esencial para la vida, gas incoloro e inodoro;
O3 : ozono, tó xico, de olor picante e irritante de las mucosas.
>
Los elementos má comunes que existen como moléculas diatómicas
s
son:
H2
5A 6A 7A
N2 O2 F2
Cl2
Br2
I2

9. Compuestos moleculares
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Compuestos moleculares. Contienen más
de un tipo de átomos : por ej., la molé cula
de agua:
H2O : combinació n de 2 á
tomos de H y 1
á
tomo de O, o bien;
H2O2 : Hidró geno y Oxígeno en diferente
proporció n relativa.
>
>
>
Algunas molé culas comunes simples se
presentan en el esquema. Es importante
observar que:
La composición de cada compuesto esta
dada por su fórmula química;
Agua, H 2 O
Dió xido de
carbono, CO 2
Monó xido de
carbono, CO
Metano CH 4
Peró xido de
Oxígeno, O 2
hidró geno, H 2 O 2
Las sustancias aquí mostradas se componen de elementos no-metálicos.
Ozono, O 3
Etileno C 2 H 4

10. Moléculas y Compuestos Moleculares
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Fó rmula Molecular: Indica el número y tipo real de átomos
en la molécula. Las fó rmulas anteriores son moleculares.
Los subíndices son siempre multiplos enteros de los
subíndices de las fó rmulas empíricas correspondientes.
>
Fó rmula Empírica: Indica sólo el número relativo de átomos
de cada tipo en la molécula. Aquí, los subíndices indican
siempre la relació n de nú
meros enteros má pequeñ a.
s
Fórmula Molecular
H2O2
C2H4
Fórmula Empírica
HO
CH2

11. Moléculas y Compuestos Moleculares
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Fó rmula Estructural: Muestra qué átomos estan unidos a cuales dentro
de la molécula. Las líneas entre los símbolos de los elementos
representan las uniones químicas entre á
tomos.
Agua
>
Peróxido de hidrógeno
Metano
Una fó rmula estructural no exhibe la geometría real de la molé cula,
esto es, los á
ngulos verdaderos a los cuales está unidos los á
n
tomos. Sin
embargo, se puede representar como un dibujo en perspectiva para dar
un sentido tridimensional.

12. estructural
perspectiva
Representaciones
Moleculares
modelo
esferas

13. Iones y Compuestos Iónicos
El núcleo de un átomo permanece inalterado en los procesos químicos, pero
el átomo puede ganar o perder electrones con facilidad originando partículas
cargadas denominadas IONES. Si la carga es positiva se llama CATION, si
la carga es negativa se llama ANION.
Sea, por ejemplo, el á
tomo de sodio:
pierde un
electron
ion de Na+
á
tomo de Na
Ahora, el á
tomo de cloro:
gana un
electron
á
tomo de Cl
ion de Cl-

14. Iones y Compuestos Iónicos
>
En general, los átomos de metales pierden electrones con facilidad y
los átomos de los no metales tienden a ganar electrones.
Dé el símbolo químico completo de: a) un ion con 26 p⊕, 30 n± y 24 e –;
b) el ion fó sforo con 16 n± y 18 e –.
a) El elemento con 26 p⊕ (nº ató mico = 26) es: Fe, cuyo nº de masa = 26
p⊕ + 30 n± = 56. Hay 2 cargas (+) en exceso, por tanto, la carga neta del
ion es 2+ . El símbolo completo será
:
56
2+
26 Fe
b) El P tiene un nº ató mico de 15, luego entonces tiene 15 p⊕, y un nº de
masa de (15 p⊕ + 16 n±) 31. Tiene ademá una carga neta de 18 e – - 15
s
p⊕ = 3 e –,o sea 3- , así que el símbolo será
:
31 3−
15 P

15. Iones y Compuestos Iónicos
>
Iones Poliató micos.- Consisten de á
tomos unidos como en
una molé cu-la, pero con una carga neta positiva o
negativa, p. ej.:
(NO3 )
>
-
o
2−
(SO4 )
¿Có mo se predicen las cargas ionicas?
Se parte de la idea de que la ganancia o pé rdida de
electrones conduce a un á
tomo a adquirir una configuració n
de gas noble, como en el caso del Na y del Cl.

16. Iones y Compuestos Iónicos
La tabla periodica es una herramienta ú para recordar las cargas de los
til
iones, en especial los de los extremos de la misma.
g
a
s
e
s
n
o
b
l
e
s
Metales de transició n
Metales alcalinos (+2)
Metales alcalinos (+1)
Calcógenos (-2)
Halógenos (-1)

17. Iones y Compuestos Iónicos
Compuestos ió nicos.- Aquellos que contienen iones cargados positivamente y iones cargados negativamente.
pierde un electron
Atomo de Na
neutro
gana un electron
Atomo de Cl
neutro
De la composició n podemos saber, frecuentemente, si es compuesto
ió nico (constituido por iones) o molecular (constituido por molé culas).

18. Iones y Compuestos Iónicos
En general, los metales forman catió nes y los no-metales anió nes. Por
tanto, los compuestos ió nicos son en general combinaciones de
metales y no-metales (p.ej. NaCl), en tanto que los moleculares se
componen en general ú
nicamente de no-metales (H2O).
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¿Qué especies se espera sean ió nicas?: N2O, Na2O, CaCl2 y SF4.
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¿Qué especies se espera sean moleculares?: Cl2, FeS, PbF2 y P4O6.

19. Iones y Compuestos Iónicos
>
Sólo se pueden escribir fórmulas empíricas para los
compuestos iónicos, y si no estan en forma ió nica, siempre
son elé ctricamente neutros, así que las cargas deberán
estar balanceadas.
>
¿Cuá
les son las fó rmulas empíricas de los compuestos
formados por los iones?:
a) Al3+ y Cl- ;
b) Al3+ y O2- ;
c) Mg2+ y NO3-