Estructura de la tabla periódica. Ingeniería Química.

1. Estructura Interna de la
Materia (la tabla periódica)

2. El Átomo
El Átomo. Es la unidad mas pequeña de un elemento que puede existir solo o en combinación
de otros átomos iguales o diferentes a el. Ejemplos: Fe, He, Cl, O, H. Se identifica por el
numero atómico ¨Z¨, el cual es igual al numero de protones que hay en el núcleo de un átomo
y es igual a la carga positiva del núcleo. ¨Z¨ es característico para cada elemento. Los
elementos químicos se ubican en la tabla periódica en función al numero atómico.
Partes del Átomo.
TEMA 1. Introducción a la Química
(continuación)
Partícula subatómica positiva
(+) de 1,6x10-9C
Se localizan los
protones y
neutrones.
Partícula
subatómica
neutra (-) de -
16x10-9.
Núcleo
Se denomina corona, se
encuentran localizados
los electrones (e) en
espacios definidos.
Partícula
subatómica
neutra.
Corteza
Neutrón Protón Electrón

3. La Tabla Periódica de los Elementos
La tabla periódica y la configuración electrónica tienen relación tanto para los grupos como para
lo periodos. Si observamos en la tabla periódica la configuración electrónica de los elementos de
cualquier grupo vemos que tienen en común el numero de electrones en su ultima capa.
La tabla periódica actual está estructurada en siete filas (horizontales)
denominadas períodos y en 18 columnas (verticales) llamadas grupos o familias
enumeradas en romanos y las cuales corresponden a los grupos A y a los metales
de transición (subgrupos ) B, separación entre los metales y no metales.
Grupos
Bloque ¨d¨
3d
4d
5d
6d
2p
3p
4p
5p
6p
1s
2s
3s
4s
5s
6s
7s
Bloque ¨s¨
Bloque ¨p¨ 1s
Bloque ¨f¨
4f
5f
Actanidos
Actínidos
Tierras raras
Metales de transición
No metales
Gases
nobles
Metales
reactivos
Periodos
El estudio de la
relación entre las
propiedades de
los elementos y la
configuración
electrónica (s, p,
d, f) permitieron
utilizar el numero
atómico ¨Z¨ como
criterio
ordenador de la
clasificación
periódica

4. La Tabla Periódica de los Elementos
Para representar los elementos se utilizan un conjunto de símbolos químicos que consisten
en una o dos letras siendo la primear mayúscula. Los símbolos de los primeros 109
elementos consisten en una letra mayúscula o una lera mayúscula acompañada de otra letra
minúscula, como C (carbono) o Ca (calcio)
En la actualidad se conocen 118 elementos de los cuales 63 se encuentran en forma natural
en la tierra, los demás se han obtenido por medios científicos a través de procesos
nucleares.
Elemento. Es una sustancia que no puede descomponerse (por ningún método físico o
químico) en otras mas simples con propiedades diferentes a las de la sustancia original.
Los elementos están formados por solo una clase de átomos (Fe, Ca, N, H, Mn, Si, Au)
de allí su importancia como base fundamental de la Tabla Periódica

5. PROPIEDADES PERIODICAS
Afinidad Electrónica (electronegatividad). Es la capacidad de un átomo para atraer y sostener los
electrones de enlace.
Energía de Ionización. Es la cantidad mínima de energía que se requiere para remover un electrón
de un átomo en estado normal y formar un ion, 'a mayor radio, menor energía de ionización¨.
Radio Atómico. Es la distancia desde el núcleo hasta los electrones mas externos.
Carácter Electroquímico. Es la tendencia de un átomo a ceder electrones, cuando reaccionan
químicamente y forman iones positivos
Energía de Ionización
Energía
de
Ionización
Radio
Atómico
Radio Atómico
Afinidad Electrónica
Afinidad
Electrónica

6. Molécula: Es una agregación de átomos.
Es una cantidad compuesta por dos o mas
átomos que están unidos entre si de
forma especifica. Es la partícula mas
pequeña de un elemento o compuesto
que puede obtener existencia
independiente estable, ejemplos: H2O,
H2, O2, NH4, H2SO4.
Ion: Es un átomo o grupo de átomos
que tienen carga eléctrica. Ejemplo:
F-, NH4-, Cl-. Na+, Fe+3
ATOMOS
MOLECULA
Molécula e Ion

7. Molécula e Ion
 Iones Monoatómicos: son aquellos iones que contienen un solo átomo. Ejemplo: Cl-, N-3,
Ca+2, Fe+3
 Iones Poliatomicos: son aquellos iones que contienen mas de un átomo. Ejemplo: OH-,
NH4+, CO3=.
Se forman por la
perdida de uno o
mas electrones
en un átomo
neutro. Ejemplo:
NH4+, Na+, Fe3+,
Ca+2
Se forman
debido al
incremento de
uno o mas
electrones en un
átomo neutro.
Ejemplo: F-, Cl-,
SO4=, O2=.
CATION (+) ANION (-)

8. Peso Atómico de un Elemento
Peso Atómico de un Elemento. Se refiere a la cantidad de
masa que hay por mol de átomos del elemento. Por ejemplo
el carbono (C) pesa 12,01 unidades de masa atómica (uma) y
por tanto. Esto quiere decir que cada 12,01 gr hay un mol de
átomos de carbono.
Expresión del Factor Unidad.
Ambas expresiones son
equivalentes una es
inversa a la otra. Desde
el punto de vista de
ingeniería no es
conveniente expresar las
equivalencias como
Regla de Tres, ya que se
pierde tiempo cuando
se realizan operaciones
que involucran una gran
cantidad de unidades
1 mol de átomos de carbono
12,01gr de C
Se Lee. Un mol de átomos de
carbono contienen 12,01 gr de
carbono
12,01 gr
mol de átomos de carbono
Se Lee. 12,01 gr de carbono,
están contenidos en un mol de
átomos de carbono
1 2
El valor 12,01 de C proviene de la Tabla Periódica y corresponde al Peso
Atómico del elemento, el cual se encuentra, en el centro o en el margen
superior derecho del recuadro correspondiente al elemento.
6
C
Carbono
12,01
2
4
Distribución
electrónica
en niveles
Numero
Atómico
Símbolo
Nombre
Masa
Atómica

9. Peso Molecular de una Molécula
El peso molecular de un elemento, corresponde a la masa por mol de molécula de un elemento.
Para obtener el peso molecular debemos sumar todos los pesos atómicos de los átomos que
conforman la molécula.
Ejemplo 1. Calcular el peso molecular de la molécula de agua.
La molécula de
agua esta formada
por dos átomos de
Hidrogeno y un
átomo de
Oxigeno, como se
observa en la
figura
Descomponer
la molécula en
cada uno de sus
átomos
Multiplicar por
el peso
atómico
H = 2
O = 1
H = 2 x 1 gr/mol = 2 gr/mol
O = 1 x 15,55 gr/mol = 15,55 gr/mol
Valores tomados de la
Tabla Periódica de los
elementos
Sumar el
resultado
H = 2 x 1,00 gr/mol = 2,00 gr/mol
O = 1 x 15,55 gr/mol = 15,55 gr/mol
18,55 gr/mol
NOTA: Las unidades gr/mol deben conservarse durante el calculo
1
2
3
𝐻2O
𝐻2O
𝐻2O
H
O
H
𝐻2O

10. Peso Molecular de una Molécula
Molécula de acido sulfúrico (H2SO4).
1
H2SO4
H = 2 x 1 gr/mol = 2 gr/mol
S = *1 x 32 gr/mol = 32 gr/mol
O = 4 x 16 gr/mol = 44 gr/mol
98 gr/mol Peso molecular
Unidades
Elemento
Nº
de
átomos
Multiplicar
Peso
atómico
Unidades
*En el Azufre (S) se
sobreentiende que
el numero de
átomos es uno
Molécula de sulfato de aluminio (Al2(SO4)3.
2
Al2(SO4 )3*
Al = 2 x 27 gr/mol = 54 gr/mol
S = 3 x 32 gr/mol = 96 gr/mol
O = 12 x 16 gr/mol = 192 gr/mol
342 gr/mol
*El numero 3, que se encuentra de ultimo (fuera del paréntesis) multiplica
al 1del azufre (S) y al 4 del oxigeno (O) que se encuentran dentro del
paréntesis

11. Actividades
Investigar los siguientes términos:
1. El carácter metálico y no metálico de los elementos.
2. Leyes de las combinaciones químicas
3. Ley de las proporciones definidas (Ley de Proust)
4. Ley de las proporciones múltiples (Ley de Dalton)
5. Principio y numero de Avogadro.
Resolver los siguientes ejercicios:
1. (C2H5OH)2
2. FeSO4(NH4)2SO4.6H2O
3. C2H5(OH)2
4. FeCl4
5. Mg3(PO4)2
a
b