Héroes de malvinas



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ESCUELA SECUNDARIA N° 7 “HÉROES DE MALVINAS”


FÍSICA y QUÍMICA 3° A-B
TEMA 1
ESTRUCTURA ATÓMICA
PROFESORES
Boffelli Mariel - Follonier Analía

ALUMNO
…………………………………………………………



REACCIONES QUÍMICAS

IONES

GAS INERTE

TRANSICIÓN

PERÍODO

GRUPO

TABLA PERIÓDICA

GAS INERTE

NO METAL

ÁTOMO

REPRESENTATIVO

ORBITALES

CAPAS

CONFIGURACIÓN ELÉCTRICA

PROTÓN

N° ATÓMICO-Z

N° MÁSICO-A

NÚCLEO

ÓRBITAS

ELECTRÓN

NEUTRÓN

COMPOSICIÓN



METAL


TEORIA ATÓMICA DE DALTON


  1. La materia está formada por partículas muy pequeñas, denominadas átomos. Éstos no se pueden dividir, crear ni destruir.

  2. Átomos de un mismo elemento son iguales entre sí y tiene la misma masa. Átomos de elementos diferentes son distintos entre sí, fundamentalmente en la masa.

  3. Los átomos se combinan para formar “átomos compuestos”.

  4. Durante las transformaciones químicas cambian las combinaciones entre átomos, pero éstos no se crean ni destruyen. Los átomos que forman un compuesto, lo hacen siempre en la misma proporción.

………………………………………..

.

HIPÓTESIS MOLECULAR DE AVOGADRO


  • Cada sustancia está formada por pequeñas partículas materiales, llamadas moléculas, que presentan todas las propiedades de la sustancia.

  • Cada molécula está integrada por dos o más partículas materiales denominadas átomos.

  • Las moléculas de sustancias simples, están formadas por átomos del mismo elemento.

  • Las moléculas de sustancias compuestas, están constituidas por lo menos, por dos clases diferentes de átomos.

………………………………………..

ACTIVIDADES DALTON Y AVOGADRO




  1. Busca la biografía de Dalton y Avogadro

2. Indica cuál es el gráfico que corresponde a cada una de las teorías de Dalton:


















  1. En la lista se simbolizan átomos y moléculas, subraya aquellos que representan a moléculas. Expresa como se lee cada uno de ellos.

Elemento

Átomo

Molécula

Se lee

Na










Fe2 O3










Co










CO










Cl










Cl2













  1. Indica si son moléculas de sustancias simples o compuestas

Na2O O2 Cl2 O3 FeO Br2 Si O C Cl4
COMPOSICIÓN y DIVISIBILIDAD de la MATERIA
Glosario http://www.definicionabc.com/wp-content/uploads/mol%c3%a9cula.gif

  • UNIVERSO: Todo lo que existe, básicamente compuesto por materia (lo concreto) y energía (lo que produce cambios o transformaciones).




  • MATERIA: Es todo los que forma el Universo que tiene masa e impresiona los sentidos.




  • CUERPO: Porción de materia con forma propia.




  • SUSTANCIA o MATERIAL: Tipos o clases de materia. Puede ser orgánica o inorgánica, natural o artificial, simple o compuesta, homogénea o heterogénea, etc.




  • PARTÍCULA: Porción pequeña de materia sin forma propia.




  • MOLÉCULA: Menor porción de sustancia, que puede existir sin perder sus propiedades. Una molécula es un conjunto de dos o más átomos.




  • ÁTOMO: menor porción de materia.


ACTIVIDADES COMPOSICIÓN Y DIVISIBILIDAD DE LA MATERIA


  1. Clasifica en cuerpo, sustancia simple o sustancia compuesta teniendo cuenta la Hipótesis de Avogadro y la subdivisión de la materia.

MESA CINC LIBRO MADERA

HIERRO PAPEL AGUA HIERRO

OXÍGENO AIRE PETRÓLEO ASPIRINA

PELOTA CLORO AZUFRE CEMENTO




  1. Escribe cómo están formadas las moléculas siguientes, teniendo en cuenta que el subíndice indica la cantidad de átomos del elemento precedente.

Ejemplo: H2O = molécula de agua, formada por 2 átomos de hidrógeno (H) y 1 átomo de oxígeno (O).


  1. Dióxido de carbono C O 2 (gas del aire)

  2. Si O2 (arena)

  3. Ácido clorhídrico: H Cl (ácido del estómago)

  4. O 3 (ozono)

  5. C 6 H 12 O 22 (glucosa, azúcar)

  6. O 2 (oxígeno)



Los átomos tienen un diámetro de 1-5 x 10-10 m, siendo el núcleo 0,0001 parte del átomo.

Si comparamos el núcleo con una moneda de 1 cm de diámetro, el átomo es del tamaño de una cancha de fútbol.
ÁTOMO
Definición: menor porción de materia.

Cada tipo de átomo se denomina elemento químico, que se representa con un símbolo (letra imprenta, la primera mayúscula, la segunda minúscula, si la hay). Todas las propiedades de los elementos químicos están en la Tabla Periódica de los Elementos.


COMPOSICIÓN DEL ÁTOMOhttp://3.bp.blogspot.com/-ababnkg9yya/t2ad4ubj1zi/aaaaaaaabk0/t_eyagtrxcw/s1600/atomo.jpg
Núcleo: Es la zona central del átomo donde se encuentran: los protones (partículas con carga positiva) y los neutrones (partículas sin carga). En él se concentra la mayor parte de la masa del átomo.
Zona extra-nuclear: Es allí donde se encuentran los electrones (partículas con carga negativa), que están en constante movimiento describiendo órbitas alrededor del núcleo.

La cantidad de partículas que forman el átomo se encuentran expresadas en la Tabla Periódica:



Igual a la cantidad de electrones e- porque el átomo es neutro.

Número atómico: cantidad de protones p+


A – Z = cantidad de neutrones n0

Número másico o masa atómica:

cantidad de protones p+

y neutrones n0



En símbolos:

………………………………………..


Ejemplo.

En la tabla periódica En símbolos:

N° atómico: Z = 19 Protones: 19 Electrones 19

Nombre: potasio N° másico A = 39 Neutrones: A – Z = 20


Actividades ÁTOMO


  1. Indica el nombre de los elementos químicos y el número atómico Z:

B Hg Ne P Mn




  1. Escribe el número másico A de los átomos:

Si P S Cl Ar


  1. Indica la cantidad de protones en cada caso:

Mg Kr Th Mo Zn


  1. ¿Cuántos electrones tienen los siguientes átomos?

He Xe Ni Ru Mo


  1. ¿Cuántos neutrones poseen en su núcleo?

F Cl Al K Hg


  1. Completa sin usar la tabla: Un elemento químico tiene 11 protones y su masa atómica es 23.

Su carga eléctrica es , posee partículas en el núcleo de las cuales son neutrones. La cantidad de partículas negativas es y su número atómico .


  1. Marca lo correcto y justifica: El núcleo de un átomo consta de 6 protones y 8 neutrones, entonces:

A = 8 Z = 8 A = 14 Z = 14 e - = 14

TABLA PERIÓDICA
La tabla periódica es un ordenamiento de elementos químicos en filas y columnas, en orden creciente según su número atómico Z, de modo que elementos con propiedades similares se hallan en la misma columna.
Consta de 7 períodos, cada uno, excepto el primero comienza con un metal y termina con un gas noble.

Posee 18 grupos divididos en A (representativos) y B (de transición), numerados del I al VIII ó al 0 al 18. En cada grupo las propiedades físicas y químicas de los elementos son similares y tienen igual número de electrones en la última capa.


Después de sucesivas correcciones, el hidrógeno aún está mal ubicado, porque si bien es un no metal, está ubicado con los metales.
Clasificación de elementos químicos según sus propiedades
Metales
De todos los elementos el 80 % son metales. Sus propiedades están asociadas a la libertad de movimiento de sus electrones:

  • Alta conductividad eléctrica: varios centenares mayor que los no metales. La plata Ag es el mejor conductor eléctrico, luego le sigue el cobre Cu usado en electricidad ya que es de menor costo.

  • Alta conductividad térmica.

  • Como los electrones actúan de “pegamento” mantienen unidos los núcleos, esto se manifiesta en dureza, ductilidad (capacidad de ser estirados para formar hilos. Con 1 g de oro se pueden hacer 2 km de hilo.) y maleabilidad (capacidad para ser laminados)

  • Los metales pulidos tienen brillo, pues reflejan la luz.

  • Tienen color blanco plateado en general, excepto el oro, cobre,…



No Metales
Gases Nobles, Inertes o Raros


Actividades TABLA PERIÓDICA
1-Investiga las propiedades de los no metales y de los gases nobles.
2-Observa la tabla periódica y escribe el nombre de 2 elementos de cada uno de los grupos especiales:

GRUPO

ELEMENTOS

Grupo 1 → Metales alcalinos




Grupo 2 → Metales alcalinos térreos




Grupo 17 → Halógenos




58 al 71 → Lantánidos




90 al 103 → Actínidos.



3-Indica nombre y símbolo de los elementos:



Característica

Nombre

Símbolo

N° atómico Z

N° Electrones

Metal alcalino del periodo 3













Halógeno del periodo 2













No metal del grupo 3













Metal alcalino térreo del periodo 3













Gas inerte del periodo 1













No metal grupo 15 período 4













Metal del grupo 2 periodo 5













Metal con 13 electrones













No metal con 53 protones













Lantánido con número atómico 68













Actínido con número atómico 92













Tema Anexo

ISÓTOPOS

ISÓBAROS

Si bien los átomos de un mismo elemento tienen la misma cantidad de protones, es decir el mismo número atómico Z, pueden no tener la misma cantidad de neutrones.



Los isóbaros son átomos de distintos elementos que tienen igual número másico pero distinto número atómico. Es decir, en su núcleo la cantidad de partículas es igual, pero tiene diferente cantidad de protones.





C-12, C-13 y C-14.




Ej. El núcleo del átomo de carbono Z = 6, tiene 6 protones, pero puede tener 6, 7 u 8 neutrones.

Ambos elementos tienen 40 partículas en el núcleo, pero la cantidad de protones y neutrones es distinta.




ACTIVIDADES: ISÓTOPOS E ISÓBAROS




  1. ¿Cuál de los siguientes son isótopos? ¿Por qué?

- -

  1. Indica para el isótopo radiactivo yodo I-131 que se emplea para el tratamiento de cáncer de tiroides y medición de la actividad del hígado y el metabolismo de la grasa: su número atómico es , tiene neutrones, protones y electrones.




  1. Subraya la/s afirmación/es verdadera/s.



  1. C 12 y C 14 → Tienen igual Z Tienen igual A Son isótopos Son isóbaros

  2. N 14 y C 14 → Tienen igual Z Tienen igual A Son isótopos Son isóbaros




  1. Investiga brevemente algunos usos y aplicaciones de 3 isótopos distintos.




MASA ATÓMICA RELATIVA ( AR )

MASA MOLECULAR RELATIVA (MR Ó MMR)

Cada elemento tiene una masa atómica que es el promedio de las masas de los isótopos.


Se mide en u.m.a. (unidad de masa atómica) que corresponde a 1/12 masa del isótopo de carbono12

1 uma = 1,66 x 10 -24 g


Su valor coincide con el valor de la masa atómica o número másico “A” indicado en la tabla periódica.
Ej: m.a.r. ( O ) = 16 m.a.r. (Ca) = 40

Es la masa de una molécula.


Se obtiene sumando la masa atómica relativa de los átomos que la componen.

m.m.r. H 2 O (agua):

= m.a.r. ( H ) . 2 + m.a.r. (O) =

= 1 . 2 + 16 =

= 2 + 16 = 18

ACTIVIDADES MASA ATÓMICA Y MOLECULAR


Determina la masa atómica o molecular:

  1. Si d) H g ) Si O2 (arena)

  2. O e) Fe h ) Fe 2 O3 (herrumbre)

  3. C f) Ne i ) C 6 H 12 O 6 (glucosa)



CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA - 1http://t1.gstatic.com/images?q=tbn:and9gcqgu0up_b4z0hbfcc-t7pcqksp9mt76jzmmody6d20_pgyytkjfoa
La configuración electrónica es una representación simbólica de la posición de los electrones ( e- ) dentro del átomo.
El electrón es una partícula elemental, extra nuclear, cuya masa es

9,1 x 10 – 28 g.


Posee carga eléctrica negativa, igual a la del protón, pero de signo contrario, con un valor de de – 1,6 x 10 -19 C
1° modelo de Configuración electrónica: NIVELES
Un modelo atómico, Bohr describe al electrón como una partícula que gira alrededor del núcleo describiendo una cierta órbita o nivel. Cada nivel tiene su número máximo de electrones según la fórmula: 2 . n 2, siendo n el n° de nivel.


Ejemplo: Para el aluminio Z = 13 y A = 27.


Tiene 13 electrones como lo muestra el gráfico, distribuidos en 3 niveles.

La Teoría del Octeto indica que todos los elementos tienen 8 o menos electrones en el último nivel, por lo tanto, en algunos casos se debe “corregir” el número de electrones, repartiéndolos en grupos de 32, 18, 8, … y el resto de electrones para lograr esto.

Ej. Renio: Z = 75 + 75 )1 2e )2 8e )3 18e )4 32e )5 15e

“Corregido” + 75 )1 2e )2 8e )3 18e )4 32e )5 8e )6 7e



La configuración electrónica permite conocer:
- el grupo (cantidad de electrones en el último nivel), donde los elementos tienen propiedades químicas similares y la misma cantidad de electrones en la última capa. Hay 18 grupos subdivididos en A (representativos), B (de transición), y el grupo 0,8 ó 18 de los gases nobles.
- y el período (número de niveles), donde entre elementos consecutivos sólo difieren en 1 e- y 1 p+. Hay 7 períodos que comienzan con un metal alcalino y terminan con un gas noble.
EJEMPLO
Magnesio Mg → Z = 12 → + 12 )1 2e )2 8e )3 4e Grupo: IV Periodo 3

Para simplificar la configuración puede escribirse: Mg → (+12) 2 – 8 – 4

ACTIVIDADES CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA POR NIVELES


  1. Completa

Un átomo tiene la configuración electrónica: 2- 8 - 4. Su número atómico Z es y su masa atómica es . Tiene protones , electrones y neutrones. Se trata del elemento es , cuyo símbolo es y se ubica en el grupo y período .

.


  1. Dados las siguientes configuraciones electrónicas:




Esquema

Nombre

Símbolo

Z

A

Clasificación

Grupo

Período

A






















B






















C






















D

























  1. Escribe para cada elemento la configuración electrónica por niveles y a partir de ella indica grupo y período.

Na – N – H – Ca – Ar – Ne – Mn – Fe – Cl – C – O – He – F – K - Ni
CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA – 2http://jaimemarquez.files.wordpress.com/2010/08/modelo-actual.jpg
2° modelo de Configuración electrónica
Otro modelo atómico, el más moderno, señala al electrón como una carga y masa, distribuida en una cierta región espacial llamada orbital atómico, su posición no puede describirse con certeza.

Cada electrón está asociado a 4 números cuánticos que describen su nivel energético: el principal (1,2,3,…), el secundario subnivel (s,p,d,f,g,h cada uno de ellos con una forma específica, el magnético y el spin del electrón (sentido de giro del electrón: +1/2 y -1/2 http://t2.gstatic.com/images?q=tbn:and9gcsrtatz15ypvy3v0st6b3c6iihtozpe6y_awh7j84l6dedoizc7hq

Los electrones se ubican en los orbitales siguiendo la regla de las diagonales, la cual indica cierto entrecruzamiento de niveles.
1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 4 s 2 3 d 10 4 p 6 5 s 2..

Electrones

Subnivel

Nivel


Ejemplos


Cada subnivel tiene una forma particular:

es-orbital s.png

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9e/es-orbitales_p.png

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d2/orbitales_d.jpg

Orbital d


Magnesio → Mg → Z = 12 → 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2

Cobalto → Co → Z = 27

→ 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 4 s 2 3 d 10 7
También se simboliza con el gas noble más próximo agregando los niveles y subniveles siguientes, por ejemplo para el magnesio es [ Ne ] 3 s 2
Tabla Periódica y configuración electrónica

Según el último subnivel de la configuración puede clasificarse el elemento en:


Además, El número total de electrones del último orbital indica el grupo y el número de niveles indica el período.


ACTIVIDADES CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA: ORBITALES

  1. Escribe la configuración electrónica por niveles y subniveles e indica grupo, período y clasificación.

Hidrógeno – Nitrógeno – Calcio – Argón – Helio – Manganeso – Hierro - Carbono

I O N E S


Un ión es un átomo posee carga eléctrica. Esta carga es positiva cuando pierde electrones y negativa cuando gana electrones. Ambos procesos de intercambio de electrones se rigen por que los elementos tienden a alcanzar la configuración eléctrica del gas noble más próximo, es decir, 8 electrones en el último nivel.


El hecho de formar iones es los que luego posibilita la unión entre los átomos para lograr la neutralidad de la materia, por atracción entre cargas.

Importantes iones metálicos en el cuerpo humano



Cobre: en los sistemas nervioso (neurotransmisor), inmunológico y circulatorio del cuerpo.

Magnesio: favorece el funcionamiento normal del músculo y la función nerviosa, mantiene los niveles de azúcar en la sangre y la presión arterial, promueve la salud óptima de los huesos.

Hierro: se encuentra en la hemoglobina, en donde facilita la unión de O2 en los pulmones, regula el crecimiento y la diferenciación celular y promueve un sistema inmunológico saludable.

Manganeso: ayuda al crecimiento óseo óptimo y a un sistema inmunológico saludable, se relaciona con la tiroides. También funciona en la formación de la hormona de la tiroides, tiroxina.

Zinc: importante en la transcripción y traducción del ADN y el ARN, también actúa en el sistema inmune.


IONES METÁLICOS = CATIONES

IONES NO METÁLICOS = ANIONES

En los metales (que generalmente poseen 1, 2 ó 3 electrones en el último nivel), se ceden o pierden estos electrones para que el nivel anterior, con 8 electrones, sea el último y completo.

Por lo tanto, al perder electrones, el átomo ya no es neutro (igual cantidad de protones (+) y electrones (-)), sino que adquiere carga positiva, denominándose ión positivo o CATIÓN.



En los no metales, que poseen de 4 a 7 electrones en el último nivel, se captan o reciben electrones para completarlo con 8 electrones, así tienen más electrones que protones, quedando formando un ión negativo o ANIÓN.


Ejemplo: Sodio: Na → Z = 11

+11 protones en el núcleo – 10 electrones = + 1



Ecuación:

Na 0 – 1 e  [ Na ] + 1 Catión sodio



Ejemplo: Azufre S → Z = 16

+ 14 protones – 18 electrones = - 2

Ejemplo:

N 0 + 2 e  [ N ] – 2 Anión nitrógeno



ACTIVIDADES IONES




  1. Para cada elemento químico: buscar número atómico y símbolo, clasificar, escribir su configuración electrónica y hallar el ión correspondiente escribiendo su ecuación:

Sr C N Ne I K Ar


  1. Completa la siguiente tabla:

IÓN

PROTONES

ELECTRONES

CARGA DEL IÓN

Mg + 2

12







F -




10







19

18







16




-2




  1. En la etiqueta de cualquier producto debe figurar la composición química del Agua Mineral. Transcribe los iones y clasifícalos en anión o catión.

Ca+2 30 mg/l Mg +2 3 mg/l Na +1 10,5 mg/l

Cl -1 5,3 mg/l Bicarbonato ( HCO3-1) 80 mg/l Sulfato (SO4-2) 44 mg/l

Nitrato ( NO3-1) Nitrito (NO2-1) no contiene





  1. Completa

Ión

Catión/Anión

Electrones que Gano/Perdió

Esquema

F -1










Na +1










S -2










P -2










Al +3










O -2













  1. Completa los siguientes datos para cada caso:




ANIÓN / CATIÓN

SÍMBOLO del IÓN

n 0

p +

e -

METAL/NO METAL

Un átomo perdió 2 e- quedando con 10 e-



















Un átomo del grupo 13, periodo 3, perdió 3 e-



















Un átomo con 17 p+ ha ganado un electrón.



















Un átomo ha ganado 2 e- y tiene 16 p+






















  1. Un átomo puede ganar o perder electrones, pero también puede haber transformaciones en el núcleo del átomo que dan origen a la radiactividad. ¿A que se llama radiactividad? ¿Cuándo un átomo puede emitir radiaciones? ¿Qué tipos de radiaciones emiten los átomos? ¿Qué características tienen? ¿A qué se llama fisión nuclear? ¿Y fusión nuclear? ¿Qué aplicaciones tienen los procesos anteriores?

Trabajo Práctico Trimestral



CONTINUIDAD Y DISCONTINUIDAD DE LA MATERIA. HISTORIA


  1. Trabajar en forma individual o en grupos de no más de 3 integrantes.

  2. Leer en forma grupal el artículo: “Los modelos atómicos. Thompson. Rutherford. Bohr. Heisenberg. Modelo actual del libro de Carreras, Lantz y Oliver. Ciencias Naturales 8. Activa. Puerto de Palos. Buenos Aires. Argentina. 2001. Página 238-239.

Y en el enlace: http://jaimemarquez.wordpress.com/klasse-9/conceptos/

  1. Buscar más información sobre los modelos atómicos en libros y la web. Anotar la bibliografía/web-grafía.

  2. Elegir uno de los modelos atómicos y profundizar sobre él.

  3. Buscar y anotar la biografía del científico relacionado con ese modelo.

  4. Confeccionar un infograma en cartulina que incluya el modelo e información del científico involucrado.

  5. Realizar una maqueta o modelo concreto del átomo considerado. Incluir nombres de las partículas que en él se encuentran. Nombre del científico y fecha.

  6. Completar la ficha y agregarla en ambos trabajos

FÍSICA Y QUÍMICA 3° A

MODELO:…………………….…………… AUTOR: ……………………………..……… AÑO:….………… ALUMOS:…………………………………………………………………………………………………………………………



  1. Preparar una exposición del tema para la 3° semana de mayo.

INTEGRACIÓN PRÁCTICA


Completa la tabla y escribe el símbolo :

Nombre

símbolo

Z

A

p +

e -

n o

GRUPO

PERÍODO

CLASIF

ESTADO

Sodio































Helio


































Fe































S


































18































89





































25































8


































12
















A configuración electrónica de cada elemento según las dos teorías.

Indica si son verdaderas o falsas las afirmaciones.



V o F







Los átomos están formados por moléculas




Los átomos se representan con símbolos químicos




Los elementos se clasifican en sólido, líquidos y gaseosos




Los grupos son ordenamientos horizontales




Toda fórmula química representa la constitución del átomo




Los gases inertes son sustancias muy reactivas




Los no metales se encuentran todos en estado gaseoso




Los elementos del grupo 17 son los halógenos




Los elementos son diferentes tipos de átomos




En la tabla los elementos se ordenan por el valor de Z




Los metales son malos conductores de la electricidad




En la tabla hay 7 grupos




Los metales poseen brillo, son dúctiles y maleables


Referencias

1. Partículas con carga negativa.

2. Instrumento donde se ordenan los elementos químicos.

3. Ordenamientos horizontales de la tabla

4. Número que indica la cantidad de partículas en el núcleo.

5. Partículas sin carga eléctrica

6. Átomos que han ganado electrones

7. Partículas nucleares con carga positiva

8. Lugares alrededor del núcleo donde hay cargas negativas.

9. Partículas que forman neutrones y protones

10. Ordenamientos verticales en la tabla

11. Iones con carga positiva

12. Partícula que forma moléculas

13. Átomos que tiene igual Z pero distinta cantidad de neutrones.



14. Parte central del átomo

15. Número que identifica al átomo.

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