1

UNIVERSIDAD FASTAUNIVERSIDAD FASTACIENCIAS DE LA SALUDCIENCIAS DE LA SALUD

En química y física, átomo (del latín atomus, y éste del griego άτομος, indivisible) es la unidad más pequeña de un elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades y que no es posible dividir mediante procesos químicos.

ATOMO

Química

Modelo atómico modernoBasado en los aportes de Sommerfeld, De Broglie, Heisemberg, Schrödinger

• Cada nivel posee uno o más subniveles cuya cantidad es igual al número de nivel energético.

•Cada nivel se numera y los subniveles se denominan con letras : s, p, d y f

•La distribución de los electrones se representa mediante su configuración electrónica.

MODELOS ATÓMICOS

Química

Modelo atómico modernoBasado en los aportes de Sommerfeld, De Broglie, Heisemberg, Schrödinger

•En 1926 Heisenberg enuncia el principio de incertidumbre: “ Es imposible conocer con certeza en forma simultánea la velocidad y la posición de una partícula en movimiento”

•Los electrones se encuentran el orbitales, que son zonas alrededor del núcleo donde existe mayor probabilidad de encontrar al electrón.

•Los electrones poseen spin, facultad de girar sobre sí mismos.

MODELOS ATÓMICOS

Química

Número atómicoNúmero atómico

Número de protones

Todos los átomos de un elemento tienen el mismo número atómico

Número atómico del hidrógeno = 1

Número atómico del carbono = 6

Química

Número de masaNúmero de masa

Número de protones

+Número de neutrones

Sin embargo.....

Isótopos varían en el número de masa

Química

IsótoposIsótopos

Átomos de un elemento con diferente número de neutrones (diferente número de masa)

Carbono 12 tiene 6 protones, 6 neutronesCarbono 14 tiene 6 protones, 8 neutrones

Química

TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS

Química

TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS

Mendeleiev y Moseley (1913)•Ley periódica: Las propiedades de los elementos son función periódica de su número atómico.

•La tabla periódica moderna está relacionada con la configuración electrónica de los átomos.

•Los elementos están ordenados por número atómico (cantidad de protones = cantidad de electrones).

•Las filas horizontales se denominan períodos y las columnas verticales se denominan grupos.

•El número másico es la suma de protones y neutrones. Es la masa nuclear.

Química

Tabla periódica de los elementos importantes

biológicamentePeriodic Table of Biologically Important Elements

H He Li Be B C N O F Ne Na Mg

Al Si P S Cl Ar

K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Mo Sn I

Química

IONES•Ión: partícula atómica con carga eléctrica por pérdida o ganancia de electrones.

•Anión: ión negativo por ganancia de electrones.

•Catión: ión positivo por pérdida de electrones.

Química

En química, una molécula es una partícula neutra formada por un uno o más átomos que constituye la mínima cantidad de una sustancia que mantiene todas sus propiedades químicas.

Las moléculas pueden ser mono o poliatómicas.

Las sustancias pueden ser simples o compuestas, inorgánicas u orgánicas, constituyendo la diversidad de la materia.

MOLÉCULAS

Química

FÓRMULAS MOLECULARES

Ión sulfato

SO4

Sulfato de calcio

SO4Ca

Metano

CH4

Agua

H2O

Química

EL MOL• Mol es la cantidad de sustancia que contiene exactamente 6,02 x 10 23 partículas elementales.

• 6,02 x 10 23 es el número de Avogadro

• Se entiende por partículas elementales a moléculas, átomos, iones, debiendo especificarse en cada caso de qué se trata.

•La masa de un mol de moléculas de una sustancia es igual a la masa molecular de dicha sustancia expresada en gramos.

• Volumen molar es el volumen ocupado por un mol de moléculas de cualquier sustancia en estado gaseoso y en condiciones normales de temperatura y presión (CNPT). Su valor es de 22,4 l

Química

15

UNIONES QUÍMICAS

Unión Iónica

Es aquella en la que hay transferencia de electrones de un metal a un no metal, formándose cationes y aniones, respectivamente, que se

mantienen unidos entre sí por fuerzas electrostáticas.

Química

16

Unión Covalente

Es aquella en la que los átomos comparten uno o más pares de electrones para completar el octeto externo. Esta unión se produce entre los átomos de no metales.

UNIONES QUÍMICAS

Química

17

Unión Covalente no polar

Cuando los átomos que conforman la molécula son iguales o tienen similar electronegatividad la nube electrónica se distribuye

uniformemente.

UNIONES QUÍMICAS

Química

Una reacción química o cambio químico es todo proceso químico en el cual una o más sustancias, llamadas reactivos por efecto de un factor energético, se transforman en otras sustancias llamadas productos.

REACCIONES QUÍMICAS

Química

En las reacciones químicas no hay creación ni desaparición de átomos, sino que los mismos se reordenan de diferente modo formando distintos compuestos.

REACCIONES QUÍMICAS

Química

Una ecuación química es una descripción simbólica de una reacción química. Muestra las sustancias que reaccionan (reactivos ó reactantes) y las sustancias o productos que se obtienen. También indican las cantidades relativas de las sustancias que intervienen en la reacción. Las ecuaciones químicas son el modo de representarlas.

REACCIONES QUÍMICAS

N2 + 3 H2 2 NH 3

Química

Nombre Descripción Representación

Reacción de síntesis o combinación

Elementos o compuestos sencillos se unen para formar un compuesto más complejo.

B+C → BC

Reacción de descomposición

Un compuesto se fragmenta en elementos o compuestos más sencillos.

BC → B+C

Reacción de desplazamiento simple

Un elemento reemplaza a otro en un compuesto.

C + AB → AC + B

Reacción de doble desplazamiento

Los iones en un compuesto cambian lugares con los iones de otro compuesto para formar dos sustancias diferentes.

AB + CD → CB + AD

REACCIONES QUÍMICAS

Química

Para que se produzca una reacción química deben producirse choques efectivos entre las moléculas de reactivos. La cinética química es un área de la fisicoquímica que se encarga del estudio de las velocidades de reacción

REACCIONES QUÍMICAS

Química

Factores que influyen sobre la velocidad de una reacción:

•Naturaleza de los reactivos.

• Estado de agregación de los reactivos.

•Grado de fragmentación de los reactivos.

•Temperatura

•Luz.

•Catalizadores

REACCIONES QUÍMICAS

Química

REACCIONES REDOX

Las reacciones de oxidación - reducción son reacciones de transferencia de electrones.

Esta transferencia se produce entre un elemento o compuesto oxidante y uno reductor.

Química

REACCIONES REDOX

Cuando un elemento se oxida hay otro que se reduce y la cantidad de electrones que cede un átomo es igual a la cantidad de electrones que gana el otro

Química

26

EL ELEMENTO CARBONO

Química

•Es el pilar básico de la química orgánica.

•Se conocen cerca de 10 millones de compuestos de carbono, y forma parte de todos los seres vivos conocidos

• Posee 4 electrones en su último nivel.

• Puede formar hasta 4 uniones covalentes para completar su octeto.

•

Estructura del átomo de carbono según el modelo de orbitales

27

EL ELEMENTO CARBONO

Química

•El carbono es un elemento químico de número atómico 6 y símbolo C.

•Es sólido a temperatura ambiente. Dependiendo de las condiciones de formación, puede encontrarse en la naturaleza en distintas formas.

Estructura del átomo de carbono según el modelo de Bohr.

28

EL ELEMENTO CARBONO

Química

• Puede unirse de modo estable con otros dos, tres o cuatro átomos de carbono.• Puede formar enlaces simples, dobles o triples. • Pueden conformar largas cadenas lineales o ramificadas, abiertas o cerradas.

29

Química

Cadena lineal saturada

Cadena lineal insaturada

Cadena ramificadaDoble ciclo mixto

30

MOLECULAS ORGÁNICAS

•Moléculas orgánicas: compuestas por relativamente pocos elementos (C, H, O, N, P S).

•La configuración de las moléculas determina muchas propiedades y su función dentro de los sistemas biológicos.

•Las propiedades específicas de una molécula orgánica derivan principalmente de los grupos de átomos conocidos como grupos funcionales.

Química

31

GRUPOS FUNCIONALES

Química

Alcohol -OHCetona >C=OAldehido -CHOÁcido -COOH

Amino -NH2

Amida -CONH2

Tiol -SH

Átomo o grupo de átomos que al hallarse presentes en unamolécula le confieren a la misma propiedades características

32

GRUPOS FUNCIONALES

Química

33

GRUPOS FUNCIONALES

Química

34

GRUPOS FUNCIONALES

Química

35

SOLUCIONES ACUOSAS

Una SOLUCIÓN es un sistema homogéneo fraccionable compuesto por dos o más sustancias miscibles entre sí.

Química

36

SOLUCIONES ACUOSAS

Las soluciones acuosas pueden ser:

• Iónicas: el soluto está disociado en iones.

• Moleculares: las moléculas del soluto se dispersan en el solvente.

Química

37

• La solubilidad de un determinado soluto en un solvente es igual a la concentración de la solución saturada a una cierta temperatura.

SOLUCIONES ACUOSAS

Química

38

• Las soluciones se clasifican en no saturadas (diluidas o concentradas), saturadas o sobresaturadas.

SOLUCIONES ACUOSAS

Química

39

• La solubilidad varía con la naturaleza del soluto, la temperatura y la presión en el caso de los gases.

SOLUCIONES ACUOSAS

Química

40

CONCENTRACIÓN DE LAS SOLUCIONES

• La concentración de una solución es la cantidad de soluto que está disuelto en una determinada masa o volumen de solvente o de solución.

• Porcentaje en peso % P/P: relación entre la masa de un soluto por cada 100 g de solución

• Porcentaje en peso/volumen %P/V: Indica masa de soluto por cada 100 ml de solución.

• Porcentaje en volumen % V/V: expresa ml de soluto contenidos en 100 ml de solución.

Química

41

CONCENTRACIÓN DE LAS SOLUCIONES

• Molaridad (M): número de moles de soluto en un litro de solución.

• Normalidad (N): número de equivalentes gramos disueltos en un litro de solución.

• PPM: Para expresar concentraciones muy pequeñas, trazas de una sustancia muy diluida en otra.

Química

42

SOLUCIONES HIPER, ISO E HIPOTÓNICAS

Química

43

La Osmolaridad es la medida usada por farmacéuticos y médicos para expresar la concentración total ( medida en osmoles/litro en vez de en moles/LITRO) de sustancias en disoluciones usadas en medicina.

SOLUCIONES HIPER, ISO E HIPOTÓNICAS

Química

44

El prefijo "osmo-" indica la posible variación de la presión osmótica en las células, que se producirá al introducir la disolución en el organismo.

SOLUCIONES HIPER, ISO E HIPOTÓNICAS

Química

45

La osmolaridad normal de los fluidos corporales es de 300 miliosmoles por litro de solución (0,3 osmoloes, similar a una solución al 0,9 % de NaCl).

SOLUCIONES HIPER, ISO E HIPOTÓNICAS

Química