Capítulo 2: Átomos, moléculas e iones.

Paulina H. Ovalle
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Paulina H. Ovalle
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ÁTOMOS, MOLÉCULAS E IONES.
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LA TEORÍA ATÓMICA: John Dalton formuló una definición precisa de los átomos. Los átomos son partículas extremadamente pequeñas que forman los elementos. Una reacción química implica solo una separación, combinación o reordenación de los átomos; nunca se crean ni se destruyen. La LEY DE LAS PROPORCIONES DEFINIDAS de Proust, establece que muestras diferentes de un mismo compuesto siempre contienen los mismos elementos y en la misma proporción de masa. La LEY DE LAS PROPORCIONES MÚLTIPLES dice: "Si dos elementos pueden combinarse para formar más de un compuesto, las masas de uno de los elementos que se combinan con una masa fija del otro mantienen una relación de números enteros pequeños". La LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA MASA establece que la materia ni se crea ni se destruye. Los átomos tienen una estructura interna, están formados por partículas aún más pequeñas denominadas partículas subatómicas. Tres partículas: electrones, protones y neutrones. ELECTRÓN, PROTÓN Y NEUTRON ELECTRÓN: Son partículas con carga negativa. La carga del electrón es de -1.6022x10^-19 y su masa es de 9.10x10^-28. La placa con carga negativa se denomina CÁTODO, y la placa con carga positiva se llama ÁNODO. La RADIACIÓN, es la emisión y transmisión de la energía a través del espacio en forma de ondas. RAYOS ALFA: Consisten en partículas cargadas positivamente; RAYOS BETA: Son electrones y son rechazados por la placa con carga negativa; RAYOS Y: No presentan carga y no los afecta un campo externo. Cuando una partícula (alfa) incidía directamente sobre el núcleo, experimentaba una repulsión tan grande que se invertía completamente su trayectoria. Las partículas del núcleo que tienen carga positiva se llaman PROTONES. El NEUTRÓN: JAMES CHADWICK nombró así a las partículas eléctricamente neutras con una masa un poco mayor que la masa de los protones.
El NÚMERO ATÓMICO es el número de protones en el núcleo de cada átomo de un elemento. En un átomo neutro, el número de protones es igual al de electrones. La identidad química de un átomo queda determinada exclusivamente por su número atómico. El NUMERO DE MASA es el número total de protones y neutrones presentes en el núcleo de un átomo de un elemento. La mayoría de los elementos tiene dos o más ISÓTOPOS. Estos son átomos que tienen el mismo número atómico pero diferente número de masa. Las propiedades químicas de un elemento están determinadas por los protones y electrones de sus átomos. TABLA PERIÓDICA La tabla periódica es una tabla en la que se encuentran agrupados juntos los elementos que tienen propiedades químicas y físicas semejantes. Los PERIODOS son las filas horizontales y los GRUPOS o FAMILIAS son las columnas verticales. Los elementos pueden dividirse en tres categorías: metales, no metales y metaloides. Un METAL es un buen conductor del calor y la electricidad. Un NO METAL generalmente es un mal conductor del calor y la electricidad. Un METALOIDE presenta propiedades intermedias entre los metales y los no metales. La tabla periódica es una herramienta útil que correlaciona las propiedades de los elementos de una forma sistemática y ayuda a hacer predicciones respecto del comportamiento químico.
MONOATÓMICOS: Significa un solo átomo. MOLÉCULA DIATÓMICA: Contiene solo dos átomos. MOLÉCULAS POLIATÓMICAS: Son moléculas que contienen más de dos átomos. Una MOLÉCULA es un agregado de, por lo menos, dos átomos en un entorno definido que se mantienen unidos por medio de fuerzas químicas. Un IÓN es un átomo o un grupo de átomos que tiene una carga neta positiva o negativa. La pérdida de uno o más electrones a partir de un átomo neutro forma un CATIÓN. Un ANIÓN es un ión cuya carga neta es negativa debido a un incremento en el número de electrones. COMPUESTO IÓNICO está formado por cationes y aniones. FÓRMULAS QUÍMICAS: Expresan la composición de las moléculas y los compuestos iónicos, por medio de los símbolos químicos. COMPOSICIÓN no solo significa los elementos presentes, sino también la proporción en que se combinan los átomos. Una FÓRMULA MOLECULAR indica la cantidad exacta de átomos de cada elemento que está presente en la unidad más pequeña de una sustancia. Un ALÓTROPO es una de las dos o más formas diferentes de un elemento. Ya que las moléculas son demasiado pequeñas para poder observarlas a simple vista, una forma efectiva para visualizarlas son los MODELOS MOLECULARES. Hay dos tipos de modelos: Los MODELOS DE ESFERAS Y BARRAS y los MODELOS ESPACIALES.
El primer paso hacia la construcción de un modelo molecular es escribir la FÓRMULA ESTRUCTURAL, que muestra cuántos átomos están unidos entre sí en una molécula. La FÓRMULA EMPÍRICA indica qué elementos están presentes y la relación mínima, en números enteros, entre sus átomos, pero no indica necesariamente el número real de átomos en una molécula determinada. Las fórmulas empíricas son las fórmulas químicas más sencillas. Las FÓRMULAS MOLECULARES son las fórmulas verdaderas de las moléculas. FÓRMULAS DE COMPUESTOS IÓNICOS Para que los compuestos iónicos sean eléctricamente neutros, la suma de las cargas del catión y del anión de cada unidad de fórmula debe ser igual a cero. Si las cargas del catión y del anión son diferentes en número, para que sea eléctricamente neutra el subíndice del catión debe ser numéricamente igual a la carga del anión, y el subíndice del anión debe ser numéricamente igual a la carga del catión.
NOMENCLATURA DE LOS COMPUESTOS: Los químicos además de usar fórmulas para mostrar la composición de moléculas y compuestos, han desarrollado un sistema para nombrar las sustancias con base en su composición. Se dividen en tres categorías: compuestos iónicos, compuestos moleculares y ácidos y bases. COMPUESTOS IÓNICOS: Muchos de ellos son compuestos binarios. Los COMPUESTOS TERNARIOS son compuestos formados por tres elementos. Algunos metales, en particular los METALES DE TRANSICIÓN, pueden formar más de un tipo de catión. COMPUESTOS MOLECULARES: Están formados por unidades moleculares discretas. Generalmente están formados por elementos no metálicos. Muchos compuestos moleculares son compuestos binarios. Es muy común que un par de elementos formen varios compuestos diferentes. El prefijo "mono-" puede omitirse para el primer elemento. Para el caso de los óxidos, en algunas ocasiones se omite la terminación "a" del prefijo.
ÁCIDOS Y BASES Un ÁCIDO se puede describir como una sustancia que libera iones hidrógeno cuando se disuelve en agua. Las fórmulas de los ácidos contienen uno o más átomos de hidrógeno, así como un grupo aniónico. En algunos casos se asignan dos nombres diferentes a la misma fórmula química. El nombre asignado al compuesto depende de su estado físico. Los OXOÁCIDOS son ácidos que contienen hidrógeno, oxígeno y otro elemento (el elemento central). NOMENCLATURA DE BASES Una BASE es una sustancia que libera iones hidroxilo cuando está disuelta en agua. El amoniaco es un compuesto molecular en estado gaseoso o en estado de líquido puro; Este se clasifica como base. Lo necesario para que una sustancia se clasifique como base es que libere iones hidroxilo cuando está disuelta en agua, y no es necesario que contenga iones hidroxilo en su estructura. HIDRATOS: Son compuestos que tienen un número específico de moléculas de agua unidas a ellos. ANHIDRO: Significa que el compuesto ya no tiene moléculas de agua unidas a él.
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