Teoría atómica y sistema periódico de los elementos

• La teoría de Dalton sólo establece que los átomos no pueden romperse por medios químicos.

• Para dividir a los átomos, son necesarias técnicas de alta energía.

Estructura atómica

Las principales partículas subatómicas son electrones, protones y neutrones.

El protón y el neutrón están compuestos de quarks

Núcleos y electrones, tienen cargas eléctricas opuestas, el átomo es neutro.

• Griegos: átomo, sin división

“...no hay sino átomos y espacio, todo lo demás es solamente una opinión”. Democritus de Abdera

• Dalton: Esferas macizas. Combinación en ciertas proporciones. Agrupamiento

de átomos para formar moléculas.(1803)

Teoría atómica de DaltonPOSTULADOS

1. Toda la materia está compuesta de partículas indivisibles llamadas átomos.

2. Los átomos son indestructibles e inalterables.  Las reacciones químicas incluyen la combinación de átomos, no la destrucción de átomos.

POSTULADOS

3. Todos los átomos de un elemento son idénticos.  Los átomos de diferentes elementos tienen diferentes propiedades.  (Dalton caracterizó los elementos de acuerdo a su peso atómico. Sin embargo, esto cambió cuando los isótopos de los elementos fueron descubiertos.)

4. La combinación de átomos de diferentes elementos forman compuestos.  Cuando los elementos reaccionan para formar compuestos, reaccionan en proporciones definidas y numéricamente enteras.

Thomson: Demostró la existencia de los electrones dentro de los átomos. Esfera carga positivamente, con electrones incrustados (1897)

• "El átomo se encuentra formado por una esfera de carga positiva en la cual se encuentran incrustadas las cargas negativas (electrones) de  forma similar a como se encuentran las pasas de uva en un pastel. Además, como el átomo es neutro la cantidad de cargas positivas es igual a la cantidad de cargas negativas".

Chadwick: Descubrió el neutrón

“Possible existence of a neutron”. Nature, p. 312 (Feb. 27, 1932)

• Rutherford: Demostró que los átomos no eran macizos. Poseían protones dentro del núcleo. Órbitas circulares. (1911)

Bohr: Electrones alrededor del núcleo en niveles bien definidos, con un número limitado de ellos. (1913)

Modelo actual

MECANICA CUÁNTICA MODERNA

De Broglie: La luz como onda y partícula.

Schrödinger: Descripción del modelo mecano-cuántico del átomo. La ecuación de onda.

Heisenberg: Principio de incertidumbre

Pauli: Principio de exclusión

Conceptos importantes

• Unidad de masa atómica: masas de los protones y neutrones en números enteros.

• 1 UMA 1.66 x 10-24

• Masa atómica = número de protones + número de neutrones (peso atómico)

• Número atómico = número de protones nucleares

Propiedades de tres partículas subatómicas

Masa Carga Símbolo

Nombre en gramos en uma eléctrica

Electrón 9.1093897x10-28 g .0005485712 uma 1- e-

Protón 1.674954x10-24 g 1.00727605 uma 1+ p+ o pNeutrón 1.674954 x10-24 1.008665uma 0 n

Conceptos importantes

• Isótopo: Átomos con el mismo número atómico, pero diferente masa atómica

Ejemplo: Isótopos del hidrógenoNombre Símbolo Protones Neutrones Masa atómica Abundancia natural

Hidrógeno 11H 1 0 1 99.985%

Deuterio 2 1H 1 1 2 0.015%

Tritio 31H 1 2 3 trazas

• Alrededor de 250 isótopos se encuentran en forma natural. Casi 1,100 han sido creados mediante el uso de reactores nucleares.

• Muchos isótopos sintéticos se utilizan en medicina

La ley periódica y la tabla periódica

Configuraciones electrónicas: Base de la organización en la tabla periódica

.

Principio de llenado aufbau

• 1s

• 2s 2p

• 3s 3p 3d

• 4s 4p 4d 4f

• 5s 5p 5d 5f

• 6s 6p 6d 6f

• 7s 7p 7d 7f

• RENGLÓN = PERÍODO• COLUMNA = GRUPO• GRUPOS TIENEN NÚMEROS Y LETRAS.• GRUPOS A SON ELEMENTOS

REPRESENTATIVOS• GRUPO B Y EL VIII SON ELEMENTOS DE

TRANSICIÓN• ELEMENTOS DE TRANSICIÓN INTERNA:

LANTÁNIDOS Y ACTÍNIDOS• EL GRUPO IA = METALES ALCALINOS

• EL GRUPO IIA = METALES ALCALINO TÉRREOS

• VIIA = HALÓGENOS• GRUPO 0 = GASES NOBLES• GRUPO IVA = FAMILIA DEL CARBONO• GRUPO VA = FAMILIA DEL NITRÓGENO• GRUPO VIA = FAMILIA DEL OXÍGENO• GASES NOBLES Y HALÓGENOS: NO

METALES• METALOIDES = ENTRE METALES Y NO

METALES

• TODOS LOS ÁTOMOS DE LA MISMA FAMILIA TIENEN EL MISMO NÚMERO DE ELECTRONES EN SUS NIVELES ALTOS

• ESTOS NÚMEROS DIFIEREN DE FAMILIA A FAMILIA