Tema 1-1

BLOQUE 1: ELEMENTOS, SISTEMA PERIÓDICO Y ENLACES
4º ESO
La preocupación de los filósofos griegos en la Antigüedad era averiguar la naturaleza de l universo. En el
siglo V a.C. había dos tendencias filosóficas:
 Empédocles, que creía que el universo estaba formado por cuatro elementos: agua, aire, fuego y
tierra. Aristóteles, el más influyente de los filósofos griegos, adoptó esta teoría y la completó.
 Leucipo y su discípulo Demócrito que creían que en las sucesivas divisiones una de las partículas
obtenidas sería tan pequeña que ya no podría dividirse más. A estas partículas las llamó átomos y
a la doctrina que defendía este pensamiento se la llamó atomisma
La teoría de los cuatro elementos fue la aceptada durante muchos siglos. Siguiendo la
teoría aristotélica los alquimistas (que están considerados como los primeros químicos) que intentaban obtener la Piedra Filosofal que les permitiría transmutar los metales en oro, curar cualquier enfermedad y evitar, incluso, la vejez y la muerte.
Su incesante trabajo en el laboratorio dio como fruto la invención o perfeccionamiento de muchos procedimientos aún hoy usados en los laboratorios (entre ellos la destilación), la síntesis de numerosos compuestos (como el ácido clorhídrico, sulfúrico o
nítrico), el descubrimiento de técnicas metalúrgicas, la producción de tintes, pinturas
o cosméticos… etc.
A comienzos del siglo XIX se daba la siguiente situación:
 Dalton había determinado que la materia estaba formada por átomos
 Distintas experiencias demostraban que la materia podía ganar o perder
cargas eléctricas
John Dalton
(1766-1844)
La teoría de Dalton, que consideraba los átomos como
partículas indivisibles, fue superada por experiencias
que relacionaron las propiedades eléctricas de la materia con la existencia en el interior de los átomos de otras
partículas más pequeñas responsables del comportamiento eléctrico: los electrones.
En 1897 J.J. Thomson realizó unas experiencias y
encontró que en los átomos de los elementos químicos
existe una partícula con carga eléctrica negativa, a la
que denominó electrones
J. J. Thomson
(1856-1940)
Posteriores experiencias permitieron al científico Ernest Rutherford (1871-1937) descubrir el protón y
en 1931 Chadwick descubrió que en los átomos había una tercera partícula que no tenía carga eléctrica,
a la que llamó neutrón.
Masa
Carga
Protón
1.67·10-27 Kg
Electrón
9.11·10-31 Kg
Neutrón
1.68·10-27 Kg
+1.6·10-19 C
-1.6·10-19 C
0
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Como el Kg es una unidad demasiado grande para determinar la masa de las partículas atómicas, se utiliza
la uma (u), unidad de masa atómica, que equivale a la masa de un protón. Con respecto a la carga se considerará la carga del protón como una carga.
Masa
Carga
Protón
1u
+1
Electrón
1/1840 u ≈ 0
- 1
Neutrón
1u
0
 El átomo es una estructura con un núcleo muy pequeño en relación con el
tamaño total del átomo.
 Está formado por Protones, Neutrones y Electrones.
 Hoy en día también sabemos que hay otras partículas más pequeñas,
llamadas quarks, que forman los protones y los neutrones.
Símbolos, moléculas y fórmulas
Actualmente, se utilizan los “símbolos” formados por una o dos letras para representar los diferentes
tipos de átomos (elementos). En la Tabla Periódica vienen reflejados los símbolos de todos los elementos
conocidos en la actualidad. Algunos de ellos son, por ejemplo: H (Hidrógeno), O (Oxígeno), N (Nitrógeno),
C (Carbono), S (Azufre), Na (Sodio
Molécula es la unidad fundamental de cualquier sustancia pura. Todas las moléculas de una misma sustancia pura son iguales entre sí.
Las moléculas están formadas por la unión de varios átomos.
 Si son iguales entre sí: Forman los elementos.
Ejemplo: O2, O3, N2 …
 Si son distintos: Forman los compuestos.
Ejemplo: NH3, H2O …
Para representar las moléculas se utilizan las “fórmulas”, en las que se escriben los símbolos de los elementos presentes en la molécula y detrás un subíndice que indica el número de átomos de ese tipo que
hay en cada molécula.
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H2O: es la conocidísima fórmula del agua. En cada molécula existen dos átomos de hidrógeno y uno de
oxígeno así que en total está formada por tres átomos
NH3: es el amoniaco. En cada molécula existen un átomo de nitrógeno y tres de hidrógeno.
El átomo
Para representar un átomo se utilizan un símbolo (X) y dos números (A y Z) de la forma indicada a continuación.
El número atómico, Z, indica el número de protones
El número másico, A, indica el número de protones más el número de neutrones. (A = Neutrones + Z)
NOMENCLATURA DE LOS ÁTOMOS
nº másico
nº atómico (se puede suprimir)
A
Z
x
Carga
Símbolo del átomo
En un átomo neutro, sin carga, el número de protones coincide con el número de electrones. Por tanto, Z
también representa en número de electrones del átomo neutro
Todos los átomos de un elemento tienen el mismo Z, es decir, todos tienen el mismo número de protones.
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EJERCICIOS
1. Completa la siguiente tabla con las partículas que tienen los siguientes átomos:
Átomo
A
Z
C
12
6
N
Protones
Electrones
Neutrones
7
Ca
40
S
7
20
16
32
2. Dos átomos son del mismo elemento si tienen el mismo número de ……………………..
3. Responde:
a) ¿Cual sería la fórmula del nitrato de potasio, molécula compuesta por 1 átomos de potasio, 1 átomo de nitrógeno y tres de oxígeno?
b) ¿Y la del tetrahidruro de platino (1 átomo de platino y 4 átomos de hidrógeno).
4. Dibuja un átomo con 5 protones, 5 neutrones y 2 electrones.
a) ¿Cuál será su masa?
b) ¿Y su carga?
c) ¿Cómo se llama?
5. Haciendo uso de la tabla periódica, pon el nombre a los siguientes elementos: F, Se, Sr, Li, Au, Sb
6. Mira tu tabla periódica y escribe el símbolo de los elementos: cesio, manganeso, bromo, fósforo,
plata, azufre, magnesio, cinc.
7. Dibuja un átomo con 15 protones, 16 neutrones y 18 electrones.
a) ¿Cuál será su masa?
b) ¿Y su carga?
c) Según la tabla periódica, ¿cómo se llama?
8. ¿Qué es el número atómico? ¿Y número másico?¿Con qué letras se expresa cada uno?
9. Indica el número de neutrones de los siguientes átomos: 3H, 18O, 127I.
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