ÁTOMOS Y ELEMENTOS

ÁTOMOS Y ELEMENTOS

1. LA TABLA PERIÓDICA

   • A medida que se descubrieron más elementos, se hizo necesario organizarlos en algún tipo de sistema de clasificación. Hacia finales del siglo XIX , los científicos reconocieron que ciertos elementos tenían semejanzas y se comportaban en forma muy parecida.
   • En 1872 un químico ruso, Dmitri Mendeleev, ordenó los 60 elementos conocidos en esa época en grupos con propiedades similares y los colocó en orden de masa creciente. En la actualidad este arreglo de 118 elementos se conoce como "tabla peri+odica".
     • • • Periodos y grupos
           • Cada hilera horizontal de la tabla periódica es un periodo.
             • Los periodos se cuentan desde la parte superior de la tabla del Periodo 1 al Periodo 7.
               • Cada columna vertical en la tabla periódica contiene un grupo (o familia) de elementos que tienen propiedades similares.
                 • En la parte superior de cada columna hay un número que se asigna a cada grupo. Los elementos de las primeras dos columnas a la izquierda de la tabla periódica y las últimas seis columnas a la derecha se llaman elementos representativos.
                   • En el centro de la tabla periódica está un bloque de elementos conocidos como elementos de transición.
                     • Abajo de la tabla periódica existen dos hileras de 14 elementos, que son parte de los Periodos 6 y 7. Estos elementos, llamados lantánidos y actínidos (o elementos de transición internos), se colocan abajo de la tabla periódica para que quepa en una página.
         • Nombres de grupos
           • Varios grupos de la tabla periódica tienen nombres especiales. Los elementos del grupo 1A son una familia de elementos conocidos como metales alcalinos. Los elementos dentro de este grupo son metales brillantes blandos, que son buenos conductores de calor y electricidad, y tienen puntos de fusión relativamente bajos.
             • los metales alcalinos reaccionan vigorosamente con el agua y forman productos blancos cuando se combinan con oxígeno.
               • Los metales alcalinotérreos se encuentran en el Grupo 2A. Los metales alcalinotérreos son metales brillantes como los del Grupo 1A, pero su reactividad es relativamente menor.
                 • Los halógenos se encuentran en el lado derecho de la tabla periódica, en el Grupo 7A. Los halógenos, en especial el flúor y el cloro, son enormemente reactivos y forman compuestos con la mayor parte de los elementos.
                   • Los gases nobles se encuentran en el Grupo 8A. Los gases nobles tienen una baja reactividad y rara vez se encuentran en combinación con otros elementos.
         • Metales, no metales y metaloides
           • La línea gruesa en zigzag de la tabla periódica separa los metales de los no metales. Excepto por el hidrógeno, los metales están a la izquierda de la línea, y los no metales a la derecha, en general, la mayor parte de los metales son sólidos brillantes.
             • A los metales puede dárseles forma de alambres (dúctiles) o pueden martillarse en hojas planas (maleables).
               • Todos los metales son sólidos a temperatura ambiente, excepto el mercurio (Hg), que es un líquido.
                 • Los no metales no son especialmente brillantes, dúctiles o maleables, y con frecuencia son malos conductores de calor y electricidad. Por lo general tienen puntos de fusión bajos y baja densidad.
                   • Excepto por el aluminio, los elementos ubicados a lo largo de la gruesa línea en zigzag son metaloides: B, Si, Ge, As, Sb, Te, Po y At.
                     • Los metaloides presentan algunas propiedades que son típicas de los metales, y otras propiedades que son características de los no metales. Los metaloides son mejores conductores de calor y electricidad que los no metales, mas no tan buenos como los metales.

2. EL ÁTOMO

   • Es la partícula más pequeña de un elemento.
     • El concepto de átomo es relativamente reciente . Si bien los filósofos griegos en el año 500 a. de C. arguían que todo debía contener partículas diminutas que denominaron átomos. La idea de los átomos no se convirtió en teoría científica sino hasta 1808.
       • Teoría atómica de Dalton
         • John Dalton (1766-1844) desarrolló una teoría atómica que proponía que los átomos eran los encargados de las combinaciones de los elementos que se encuentran en los compuestos.
         • • 1. Toda la materia está constituida de pequeñas partículas llamadas átomos.
           • 2. Todos los átomos de un elemento dado son similares entre sí y diferentes de átomos de otros elementos.
           • 3. Los átomos de dos o más elementos diferentes se combinan para formar compuestos. Un compuesto particular siempre está constituido de los mismos tipos de átomos y siempre tiene el mismo número de cada tipo de átomo.
           • 4. Una reacción química involucra el reordenamiento, separación o combinación de átomos. Los átomos nunca se crean o se destruyen durante una reacción química.
           • La teoría atómica de Dalton constituyó la base de la actual teoría atómica, aunque se han modificado algunos de los enunciados de Dalton. Ahora se sabe que los átomos del mismo elemento no son completamente idénticos entre sí y que consisten incluso de partículas más pequeñas. Sin embargo, un átomo sigue siendo la partícula más pequeña de cualquier elemento.
   • Cargas eléctricas en un átomo
     • Hacia finales del siglo XIX, experimentos con electricidad demostraron que los átomos no eran esferas sólidas, sino que estaban compuestos de trozos de materia todavía más pequeños llamados partículas subatómicas, tres de las cuales son protón, electrón y neutrón.
       • Algunas de las partículas subatómicas s descubrieron porque tienen cargas eléctricas. Una carga eléctrica puede ser positiva o negativa. Los experimentos demuestran que cargas iguales se repelen, o se alejan una de otra.
   • Estructura de un átomo
     • En 1897, J.J. Thomson, un fpisico inglés, aplicó electricidad a un tubo de vidrio y produjo chorros de pequeñas partículas llamadas rayos catódicos. Puesto que estos rayos eran atraídos hacia un electrodo con carga positiva. Thomson se dio cuenta de que dichas partículas debían tener carga negativa.
       • En experimentos posteriores descubrió que esas partículas, llamadas electrones, eran mucho más pequeñas que el átomo y tenían una masa extremadamente pequeña. Dado que los átomos son neutros, los científicos pronto descubrieron que los átomos contenían partículas con carga positiva, llamadas protones, que son mucho más pesadas que los electrones.
         • Thomson propuso un modelo para el átomo en el que electrones y protones estaban distribuidos de manera aleatoria en todo el átomo.
     • En 1911 Ernest Rutherford trabajó con Thomson para poner a prueba este modelo.
       • A partir de sus experimentos con hojas de oro, Rutherford se dio cuenta de que los protones debían de encontrarse en una pequeña región con carga positiva en el centro del átomo, que él le llamó núcleo.
         • Propuso que los electrones en el átomo ocupan el espacio que rodea el núcleo y a través del cual la mayor parte de las partículas viajaba sin perturbaciones. Sólo partículas que se acercaban a este centro denso positivo en el interior de los átomos de oro se desviaban.
     • James Chadwik, en 1932, descubrió que el núcleo también contenía una partícula llamada neutrón, que es neutro con respecto a su carga. por ende , las masas de protones y neutrones en el núcleo determinan su masa.
   • Un protón tienen una masa de 1.7 x 10-24g.
     • La masa del electrón es 9.1 x 10-28g.
       • El neutrón es más o menos igual al protón.
         • Dado que las masas de las partículas subatómicas son tan pequeñas, los químicos utilizan una unidad llamada unidad de masa atómica (uma).
           • Una uma se define como un doceavo de la masa del átomo de carbono con seis protones y seis neutrones, un estándar con el que se compara la masa de cualquier otro átomol

3. NÚMERO ATÓMICO Y NÚMERO DE MASA

   • El número atómico de un elemento es igual al número de protones en cada átomo de dicho elemento. El número atómico es el número entero que aparece arriba del símbolo de cada elemento en la tabla periódica.
     • Número atómico = número de protones en un átomo.
   • Todos los átomos del mismo elemento siempre tienen el mismo número de protones. Esta característica distingue a los átomos de un elemento de los átomos de todos los demás elementos.
   • Ahora se sabe que protones y neutrones determinan la masa de cualquier núcleo. Por tanto, para cualquier átomo determinado se escribe un número de masa, que es el número total de protones y neutrones que hay en su núcleo.
     • Número de masa = número de protones + número de neutrones en un núcleo.
     • Si se tienen el número de masa de un átomo y su número atómico, es posible calcular el número de neutrones que hay en su núcleo.
       • Número de neutrones en un núcleo = número de masa - número de protones.

4. ISÓTOPOS Y MASA ATÓMICA

   • Cuando una muestra de un elemento consiste en dos o más átomos con diferente número de neutrones, dichos átomos se llaman isótopos.
     • Los isótopos son átomos del mismo elemento que tienen el mismo número atómico pero diferente número de neutrones.
       • Para distinguir entre los diferentes isótopos de un elemento, se escribe un símbolo atómico para un isótopo particular con su número de masa en la esquina superior izquierda y su número atómico en la esquina inferior izquierda.
       • Un isótopo se puede llamar por su nombre o símbolo, seguido del número de masa.
   • Dado que cada tipo de isótopo tiene una masa diferente, los químicos han calculado una masa atómica para un "átomo promedio", que es un promedio ponderado de las masas de todos los isótopos naturales de dicho elemento.
     • En la tabla periódica, la masa atómica es el número que incluye lugares decimales y que se muestra debajo del símbolo de cada elemento.

5. ELEMENTOS Y SÍMBOLOS

   • Los elementos son sustancias puras con las cuales se construyen todas las demás cosas.
     • Los símbolos químicos son abreviaturas de una y dos letras para los nombres de los elementos. Si el símbolo tiene una segunda letra, es minúscula, de modo que se sepa cuándo se indica un elemento diferente. Si dos letras son mayúsculas, representan los símbolos de los elementos diferentes.
       • EJEMPLOS:
         • Elementos con símbolos de una letra
         • Elementos con símbolos de dos letras

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