tomos, molculas y ionesCaptulo 2Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display.

La teora atmica de Dalton (1808)Los elementos estn formados por partculas extremadamente pequeas llamadas tomos. Todos los tomos de un mismo elemento son idnticos, tienen igual tamao, masa y propiedades qumicas. Los tomos de un elemento son diferentes a los tomos de todos los dems elementos. Los compuestos estn formados por tomos de ms de un elemento. En cualquier compuesto, la relacin del nmero de tomos entre dos de los elementos presentes siempre es un nmero entero o fraccin sencilla. Una reaccin qumica implica slo la separacin, combinacin o reordenamiento de los tomos; nunca supone la creacin o destruccin de los mismos. 2.1

22.1Dixido de carbonoEl oxgeno en CO y CO2 Monxido de carbono

8 X2Y2.1tomos del elemento Xtomos del elemento YCompuesto formado por los elementos X y YTeora atmica de Dalton

J.J. Thomson, medida de masa/carga del e- (1906 Premio Nobel de fsica)2.2Pantalla fluorescenteAlto voltajeTubo de rayos catdicos nodoCtodo

carga e- = -1.60 x 10-19 Ccarga de Thomson /masa del e- = -1.76 x 108 C/g masa del e- = 9.10 x 10-28 gMasa medida del e- (1923 Premio Nobel de fsica)2.2Placa cargadaAtomizadorVisor delmicroscopioGota de aceiteen observacinPlaca cargadaOrificiopequeoGota de aceiteExperimento de Millikan

(Compuesto de uranio)2.2Cmara de plomoSustanciaradiactivaTres tipos de rayos emitidos porelementosradiactivos

2.2Modelo atmico de Thomson La carga positiva est distribuidasobre toda la esfera

tomos con carga positiva se concentran en el ncleo el protn (p) tiene una carga opuesta (+) del electrn (-) la masa de p es 1840 x la masa de e- (1.67 x 10-24 g) velocidad de la partcula ~ 1.4 x 107 m/s(~5% velocidad de la luz )(1908 Premio Nobel de qumica)2.2Diseo experimental de RutherfordEmisor de partculasLmina de oroRanuraPantalla de deteccin

radio del tomo ~ 100 pm = 1 x 10-10 mRadio del ncleo ~ 5 x 10-3 pm = 5 x 10-15 mModelo del tomode Rutherford 2.2

Experimento de Chadwick (1932)tomos H - 1 p; tomos He - 2 pmasa del He/masa del H debe ser = 2masa medida del He/masa del H = 4El neutrn (n) es neutral (carga = 0)masa n ~ masa p = 1.67 x 10-24 g2.2

Partculas subatmicas (tabla 2.1)masa p = masa n = 1840 x masa e-2.2

Partcula

Masa

(g)

Carga (Coulombs)

Carga (unitaria)

Electrn (e-)

9.1 x 10-28

-1.6 x 10-19

-1

Protn (p+)

1.67 x 10-24

+1.6 x 10-19

+1

Neutrn (n)

1.67 x 10-24

0

0

Nmero atmico (Z) = nmero de protones en el ncleo Nmero de masa (A) = nmero de protones + nmero de neutrones = nmero atmico (Z) + nmero de neutronesIsotpos son tomos del mismo elemento (X) con diferente nmero de neutrones en su ncleo2.3

2.3

Cuntos protones, neutrones y electrones estn en?Cuntos protones, neutrones y electrones estn en?6 protones, 8 (14 - 6) neutrones, 6 electrones6 protones, 5 (11 - 6) neutrones, 6 electronesSabe qu son los istopos?

2.3

2.4Tabla peridica modernaMetaloidesMetalesNo metales

Una molcula es un agregado de dos o ms tomos en una colocacin definitiva que se mantienen unidos a travs de fuerzas qumicasUna molcula diatmica contiene slo dos tomosH2, N2, O2, Br2, HCl, COUna molcula poliatmica contiene ms de dos tomosO3, H2O, NH3, CH42.5

Un ion es un tomo o grupo de tomos que tiene una carga neta positiva o negativa.catin es un ion con carga positivaSi un tomo neutro pierde uno o ms electrones se vuelve un catin. anin es un ion con una carga negativaSi un tomo neutro gana uno o ms electrones se vuelve un anin. 2.5

Un ion monoatmico contiene solamente un tomoUn ion poliatmico contiene ms de un tomo2.5Na+, Cl-, Ca2+, O2-, Al3+, N3-OH-, CN-, NH4+, NO3-

13 protones, 10 (13 3) electrones34 protones, 36 (34 + 2) electronesSabe qu son los iones? 2.5Cuntos protones y electrones estn enAl2713 ?3+

2.5Iones monoatmicos

2.6Tipos estandar defrmulas y modelos HidrgenoAguaAmoniacoMetanoFrmulamolecularFrmula estructuralModelo de esferas y barrasModeloespacial

Una frmula molecular muestra el nmero exacto de tomos de cada elemento que estn presentes en la unidad ms pequea de una sustancia. Una frmula emprica indica cules elementosestn presentes y la relacin mnima, en nmero entero, entre sus tomos.H2OC6H12O6CH2OO3ON2H4NH22.6

Los compuestos inicos son una combinacin de cationes y aniones la frmula siempre es la misma que la frmula emprica la suma de las cargas en el catin(es) y anin(es) en cada una de las frmulas debe ser igual a cero El compuesto inico NaCl2.6

Frmula de compuestos inicosAl2O32.6Al3+O2-CaBr2Ca2+Br-Na2CO3Na+CO32-

Algunos iones poliatmicos (tabla 2.3)2.7

NH4+

amonio

SO42-

sulfato

CO32-

carbonato

SO32-

sulfito

HCO3-

bicarbonato

NO3-

nitrato

ClO3-

clorato

NO2-

nitrito

Cr2O72-

dicromato

SCN-

tiocianato

CrO42-

cromato

OH-

hidrxido

Nomenclatura qumicaCompuestos inicosa menudo un metal + no metal anin (no metal), agregue uro al nombre del elemento

BaCl2cloruro de barioK2Oxido de potasioMg(OH)2hidrxido de magnesioKNO3nitrato de potasio 2.7

Metales de transicin de los compuestos inicos indique la carga en el metal con nmeros romanos FeCl22 Cl- -2 as Fe es +2cloruro ion(II)FeCl33 Cl- -3 as Fe es +3cloruro ion(III)Cr2S33 S-2 -6 as Cr es +3 (6/2)sulfuro de cromo (III) 2.7

Compuestos moleculares no metales o no metales + metaloides nombres comunes H2O, NH3, CH4, C60el elemento izquierdo ms lejano en la tabla peridica es 1stel elemento ms cercano ltimo del grupo es 1stsi ms de un compuesto puede formarse de los mismos elementos, use los prefijos para indicar el nmero de cada clase de tomo ltimos extremos del elemento en uro 2.7

HIYoduro de hidrgeno NF3Trifluoruro de nitrgenoSO2Dixido de azufreN2Cl4Tetracloruro de dinitrgenoNO2Dixido de nitrgenoN2Omonxido de dinitrgenoCompuestos moleculares2.7

Un cido puede definirse como una sustancia que libera iones de hidrgeno (H+) cuando se disuelve en agua.HClSustancia pura, cloruro de hidrgeno, Disuelta en agua (H+ Cl -), cido clorhdrico Un oxicido en un cido que contiene hidrgeno, oxgeno, y otro elemento.2.7

2.7Nomenclatura de oxicidos y oxianionesOxicidoOxianincido pericocido representativo icocido osoperatoatoitohipoitocido hipo osoEliminacin detodos los iones H+

Una base se define como una sustancia que libera iones hidrxido (OH-) cuando est disuelta en agua. Algunos ejemplos sonNaOHhidrxido de sodio2.7