Los Componentes de la Materia

Universidad de La FronteraFac. Ing. Cs. y Adm.Dpto. Cs. Químicas

Prof. Josefina Canales

La Materia puede clasificarse ampliamente en 3 tipos:

Elemento: Tipo de materia mas simple con propiedades físicas y químicas unidas. Consiste en una clase de Atomo.

Compuesto: Tipo de materia constituida por 2 o mas elementos diferentes.

Mezcla: Es un grupo de 2 o mas sustancias (elemento o compuesto ) que están físicamente intermezclados.

La teoría atómica de Dalton (1808)

1. Los elementos están formados por partículas extremadamente pequeñas llamadas átomos. Todos los átomos de un mismo elemento son idénticos, tienen igual tamaño, masa y propiedades químicas. Los átomos de un elemento son diferentes a los átomos de todos los demás elementos.

2. Los compuestos están formados por átomos de más de un elemento. En cualquier compuesto, la relación del número de átomos entre dos de los elementos presentes siempre es un número entero o fracción sencilla.

3. Una reacción química implica sólo la separación, combinación o reordenamiento de los átomos; nunca supone la creación o destrucción de los mismos.

2Dióxido de carbono

El oxígeno en CO y CO2

Monóxido de carbono

8 X2Y16 X 8 Y+

Átomos del elemento X

Átomos del elemento Y

Compuesto formado por los elementos X y Y

Teoría atómica de Dalton

Partículas subatómicas

Partícula Masa

(g) Carga

(Coulombs) Carga

(unitaria)

Electrón (e-) 9.1 x 10-28 -1.6 x 10-19 -1

Protón (p+) 1.67 x 10-24 +1.6 x 10-19 +1

Neutrón (n) 1.67 x 10-24 0 0

masa p = masa n = 1840 x masa e-

Número atómico (Z) = número de protones en el núcleo

Número de masa (A) = número de protones + número de neutrones

= número atómico (Z) + número de neutrones

Isotópos son átomos del mismo elemento (X) con diferente número de neutrones en su núcleo

H11 H (D)2

1 H (T)31

U23592 U238

92

XAZ

Número de masa

Número atómicoSímbolo del elemento

¿Cuántos protones, neutrones y electrones están en C146 ?

¿Cuántos protones, neutrones y electrones están en C116 ?

6 protones, 8 (14 - 6) neutrones, 6 electrones

6 protones, 5 (11 - 6) neutrones, 6 electrones

¿Sabe qué son los isótopos?

Periodo

Grupo

Metales alcalinos

Gases nobles

Halógenos

Metales alaclinotérreos

Tabla periódica moderna

Metaloides

Metales

No metales

13 protones, 10 (13 – 3) electrones

34 protones, 36 (34 + 2) electrones

¿Sabe qué son los iones?

¿Cuántos protones y electrones están en Al2713 ?3+

¿Cuántos protones y electrones están en Se7834

2- ?

Un ion es un átomo o grupo de átomos que tiene una carga neta positiva o negativa.

catión es un ion con carga positivaSi un átomo neutro pierde uno o más electrones

se vuelve un catión.

anión es un ion con una carga negativaSi un átomo neutro gana uno o más electrones

se vuelve un anión.

Na 11 protones11 electrones Na+ 11 protones

10 electrones

Cl 17 protones17 electrones Cl-

17 protones18 electrones

Un ion monoatómico contiene solamente un átomo

Un ion poliatómico contiene más de un átomo

Na+, Cl-, Ca2+, O2-, Al3+, N3-

OH-, CN-, NH4+, NO3

-

Iones monoatómicos

Una molécula es un agregado de dos o más átomos en una colocación definitiva que se mantienen unidos a través de fuerzas químicas

H2 H2O NH3 CH4

Una molécula diatómica contiene sólo dos átomos

H2, N2, O2, Br2, HCl, CO

Una molécula poliatómica contiene más de dos átomos O3, H2O, NH3, CH4

Tipos estandar defórmulas y modelos Hidrógeno Agua Amoniaco Metano

Fórmulamolecular

Fórmula estructural

Modelo de esferas y barras

Modeloespacial

Una fórmula molecular muestra el número exacto de átomos de cada elemento que están presentes en la unidad más pequeña de una sustancia.

Una fórmula empírica indica cuáles elementos están presentes y la relación mínima, en número entero, entre sus átomos.

H2OH2O

molecular empírica

C6H12O6 CH2O

O3 O

N2H4 NH2

Los compuestos iónicos son una combinación de cationes y aniones

• la fórmula siempre es la misma que la fórmula empírica

• la suma de las cargas en el catión(es) y anión(es) en cada una de las fórmulas debe ser igual a cero

El compuesto iónico NaCl

Nomenclatura Química

CONCEPTOS BASICOS:

Valencia: Capacidad de entrar en combinación Química, o número de electrones disponibles para formar enlace o unión.

Número de oxidación: Es la capacidad que tiene un átomo de un elemento para combinarse con los átomos de otros elementos y formar compuestos. Es un número, positivo o negativo, que nos indica el número de electrones que gana, pierde o comparte un átomo con otro átomo o átomos.

Reglas para asignar el Nº de oxidación:

1.- Un elemento libre tiene nº oxidación igual a cero.

2.- El nº de oxidación del H es +1 generalmente (excepto en hidruros metálicos que es -1)

3.- El nº de oxidación del O es -2 (excepto en Peróxidos -1)

4.- El nº de oxidación de un ión monoatómico es igual a la carga del ión.

5.- Los elementos de la familia IA tienen nº oxidación igual a +1.

6.- La sumatoria de los nºs de oxidación en un compuesto químico debe ser igual a cero.

Fórmula de compuestos iónicos

Al2O3

2 x +3 = +6 3 x -2 = -6

Al3+ O2-

CaBr2

1 x +2 = +2 2 x -1 = -2

Ca2+ Br-

Na2CO3

1 x +2 = +2 1 x -2 = -2

Na+ CO32-

Algunos Iones Poliatómicos ComunesFormula Nombre Formula Nombre

CationesNH4

+ AmonioH3O+ Hidronio

Aniones

CH3COO- AcetatoCN- CianuroOH- HidroxidoClO- HipocloritoClO2

- CloritoClO3

- CloratoClO4

- PercloratoNO2

- NitritoNO3

- Nitrato

MnO4- Permanganato

CO3-2 Carbonato

HCO3- Bicarbonato

CrO4-2 Cromato

Cr2O7-2 Dicromato

O2-2 Peroxido

PO4-3 Fosfato

HPO4-2 Fosfato Acido

H2PO4- Fosfato Diacido

SO3-2 Sulfito

SO4-2 Sulfato

HSO4- Sulfato Acido

Prefijos Numéricos para Hidratos y Compuestos Covalentes Binarios

NUMERO PREFIJO NUMERO PREFIJO

1 mono- 6 hexa-

2 di- 7 hepta-

3 tri- 8 octa-

4 tetra- 9 nona-

5 penta- 10 deca-

MgSO4 7H2O Sulfato de Magnesio Heptahidratado

CaSO4 2H2O Sulfato Calcico Dihidratado

Ba(OH)2 8H2O Hidroxido de Bario Octahidratado

CuSO4 5H2O Sulfato Cuprico Pentahidratado

Na2CO3 10H2O Carbonato de Sodio Decahidratado

Ejemplos

Una base o Hidroxido

Se define como una sustancia que libera iones hidróxido (OH-) cuando está disuelta en agua. Algunos ejemplos son

NaOH hidróxido de sodio

KOH hidróxido de potasio

Ba(OH)2 hidróxido de bario

• Metales de transición de los compuestos iónicos – indique la carga en el metal con números romanos

FeCl2 2 Cl- -2 así Fe es +2 cloruro ion(II)

FeCl3 3 Cl- -3 así Fe es +3 cloruro ion(III)

Cr2S3 3 S-2 -6 así Cr es +3 (6/2) sulfuro de cromo (III)

Un ácido puede definirse como una sustancia que libera iones de hidrógeno (H+) cuando se disuelve en agua.

HCl•Sustancia pura, cloruro de hidrógeno, •Disuelta en agua (H+ Cl -), ácido clorhídrico

Un oxiácido en un ácido que contiene hidrógeno, oxígeno, y otro elemento.

HNO3 Ácido nítrico

H2CO3 Ácido carbónico

H2SO4 Ácido sulfúrico

Nomenclatura de oxiácidos y oxianionesOxiácido Oxianión

ácido per…ico

Ácido representativo “…ico”

ácido “…oso”

per…ato

…ato

…ito

hipo…itoácido hipo …oso

Eliminación detodos los iones H+

• Compuestos iónicos– a menudo un metal + no metal – anión (no metal), agregue “uro” al nombre del elemento

BaCl2 cloruro de bario

K2O óxido de potasio

Mg(OH)2 hidróxido de magnesio

KNO3 nitrato de potasio

HI Yoduro de hidrógeno

NF3 Trifluoruro de nitrógeno

SO2 Dióxido de azufre

N2Cl4 Tetracloruro de dinitrógeno

NO2 Dióxido de nitrógeno

N2O monóxido de dinitrógeno

Compuestos Moleculares

¡TÓXICO!

Gas risueño

FIN