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TEMA PARA LA MATERIA DE QUÍMICA...t/t
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Elementos y átomos
QBA miguel A. Castro Ramírez
Elementos
Todo está compuesto de sustancias llamadas elementos.
Un elemento es una sustancia que no se puede descomponer en sustancias simples.
Existen 92 elementos naturales. De los 92 elementos naturales solo 25 son
esenciales
De esos 25 elementos solo cuatro de ellos forman el 96% de la masa de un humano.
Estos son: carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno (CHON)
Cada elemento tiene un símbolo, un número atómico, masa atómica, estado de la materia y configuración electrónica.
Elemento Símbolo % de la masa del cuerpo humano
Oxígeno O 65.0%
Carbono C 18.5%
Hidrógeno H 9.5%
Nitrógeno N 3.3%
Hidrógeno1H
1.0081S1
Estado de la materia
Nombre del elemento
Número atómico
Símbolo
Masa atómica
Configuración electrónica
Tabla Periódica
Tabla periódica
Donde se organiza los elementos La tabla periódica se divide en grupos o
familias (columnas) – Hay dos grupos o familias A y B
También se divide en periodos (líneas horizontales o filas) – Son 7 periodos (esto determina las
características o propiedades de los elementos)
Elementos traza
Los elementos que se presentan en cantidades muy pequeñas en los seres vivos se llaman elementos traza
Juegan un papel importante en lo que tiene que ver con la salud de los organismos
Átomos, unidades básicas de los elementos
Los elementos están compuestos por átomos
Un átomo es la partícula mas pequeña de un elemento que contiene las características de ese elemento
La estructura del átomo
El centro del átomo se llama núcleo Dentro del núcleo tenemos dos partículas:
– Protones – poseen carga positiva– Neutrones – no poseen cargas
Todos los núcleos están cargados positivamente
Alrededor del núcleo tenemos unas partículas mas pequeñas que forman una nube
Estas partículas se llaman electrones y poseen una carga negativa
Estos electrones están en constante movimiento
Átomo
Numero atómico
Representa el número de protones y estos están dentro del núcleo del átomo
Veamos un ejemplo:
Berilio4
Be9.0122S2
Ejemplo
Berilio El número atómico de Berilio es 4 así que
posee 4 protones Si posee 4 protones también posee 4
electrones y 4 neutrones
Niveles de energía de los electrones
Los electrones viajan alrededor del núcleo en unas regiones conocidas como niveles de energía
Cada nivel de energía tiene una capacidad limitada de electrones– Primer nivel de energía posee 2 electrones– Segundo nivel de energía posee 8 electrones– El tercer nivel de energía posee 18 electrones
Ejemplo
Elemento Símbolo # atómico Protones Neutrones Electrones
Calcio Ca 20
Hierro 26
Sodio Na 11
Plata 47
Isótopos
Algunas veces los átomos de un elemento contienen números diferentes de neutrones en el núcleo
A estos átomos de elementos que tienen un número diferente de neutrones se llaman isótopos
Los isótopos son útiles para los científicos Los núcleos de los isótopos son muy
inestables y tienden a romperse Al romperse emite radiación Así que los isótopos son radioactivos Los isótopos radioactivos se utilizan en
medicina para diagnosticar y tratar enfermedades.
Isótopos
Aplicación
Interacciones de la materia
La materia es todo lo que nos rodea y ocupa espacio La materia esta compuesta de elementos y
compuestos Los elementos son sustancias que no se puede
descomponer en sustancias simples Un compuesto es una sustancias que esta formada
por átomos de diferentes elementos que se combinan quimicamente
Compuestos
Agua – H2O – esta formado de 2 átomos hidrógenos y un átomo de oxígeno
Peróxido de hidrogeno – H2O2 – esta formado de 2 átomos de hidrogeno y 2 de oxígeno
Cloruro de sodio o sal de mesa - NaCl – esta formado de un átomo de sodio y átomo de cloro
Como se forman los enlaces covalentes
Los átomos se combinan con otros solo cuando las condiciones son propicias y lo hacen porque al combinarse se vuelven más estables
La mayoría de los elementos un átomo se vuelve estable cuando su nivel externo de energía tiene ocho electrones
Una forma como los electrones se vuelven estables es compartiendo sus electrones con otros átomos
Cuando dos átomos comparten electrones la fuerza que mantienen unidos se llaman enlace covalente.
Muchos compuestos que encontramos en los organismos tienen enlaces covalentes algunos ejemplos son los azucares, las grasas, las proteínas y el agua.
Una molécula es un grupo de átomos que se mantiene unidos por medio de enlaces covalentes y que no tienen una carga global
Agua
Metano
Como se forman los enlaces iónicos
No todos los enlaces entre los átomos se forman compartiendo electrones.
Algunas veces los átomos se combinan entre si ganando o perdiendo electrones de sus niveles exteriores.
Un átomo que pierde o gana electrones tiene una carga eléctrica y se llama ión
Enlace iónico
Por ejemplo, durante la reacción del sodio con el cloro: sodio (en la izquierda) pierde su única valencia de electrones al cloro (a la derecha),
resultando en un ión de sodio cargado positivamente (izquierda) y un ión de cloro cargado negativamente (derecha).
Los compuestos iónicos son menos abundantes en los seres vivos que las moléculas covalentes, pero son importantes en los procesos biológicos.
Ejemplo para los impulsos nerviosos del cuerpo se necesitan iones de sodio y potasio y para contracción de los músculos se necesitan iones de calcio
Mezclas y soluciones
Una mezcla es una combinación de sustancias en la que las sustancias individuales mantienen sus propiedades
Una solución es un tipo de mezcla en la que una o mas sustancias se distribuyen homogéneamente en otra sustancia.
Las soluciones están formadas de disolvente y soluto
La concentración de los solutos es importante para mantener un balance en los organismos.
El agua y su importancia
El agua es la sustancia mas importante de la que están compuestos los seres vivos
La mayoría de los procesos de vida necesitan agua
El 70% a 95% de los organismos están hechos de agua
El agua es polar
El agua es un ejemplo de una molécula polar Una molécula polar es una molécula con una
distribución desigual de cargas; eso quiere decir que hay una parte positiva y otra negativa.
Esto hace que la molécula de agua se atraen unas a otras debido a esta atracción el agua tiene la habilidad de disolver muchos compuestos iónicos como la sal.
Así como otras moléculas polares como el azúcar.
El agua posee enlaces de hidrogeno Estos son importantes porque ayudan a
mantener unidas grandes moléculas como las proteínas
Reacciones químicas
Una reacción química forma enlaces o rompen enlaces ya existentes y estas sustancias se unen para formar otras sustancias nuevas.
Todas las reacciones químicas que ocurren dentro de las células de los seres vivos se llaman metabolismo.
Como se escriben las reacciones químicas
Las reacciones químicas están formadas de reactivos y productos.
HCl + NaOH NaCl + H2O
Acido clorhídrico hidróxido de sodio cloruro de sodio agua
Reactivos Productos
Ácidos y bases
Las reacciones químicas ocurren cuando las condiciones son adecuadas
Las reacciones químicas dependen del pH del medio.
El pH es la medida de que tan ácida o tan básica es una solución.
El pH se mide con una escala que se llama escala de pH.
La escala de pH oscila entre 0 a 14
Un ácido es cualquier sustancia que forme iones de hidrogeno (H+) en el agua
Una base es cualquier sustancia que forme iones de hidróxido (OH-) en el agua.