585 fyq 4_eso. atomos y elementos_pres
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1 Átomos y elementos 1 Física y Química 4.º ESO El experimento de Rutherford E. Rutherford y su discípulo Geiger lanzaron rayos “alfa” contra una delgada lámina de oro y analizaron el resultado. Pantalla de centelle o Fuente de partícul as Lámin a de oro Comprobaron que sólo unas pocas partículas sufrían desviación o eran devueltas. Átomos de oro Partícula s
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1 Átomos y elementos1
Física y Química
4.º ESOEl experimento de Rutherford
E. Rutherford y su discípulo Geiger lanzaron rayos “alfa” contra una delgada lámina de oro y analizaron el resultado.
Pantalla de centelleo
Fuente de partículas
Lámina de oro
Comprobaron que sólo unas pocas partículas sufrían desviación o eran devueltas.
Átomos de oro
Partículas
1 Átomos y elementos2
Física y Química
4.º ESOModelo atómico nuclear
Rutherford propuso un modelo de átomo que explicaba los resultados de su experiencia, el modelo atómico nuclear.
• El átomo está constituido por un núcleo central que concentra la carga positiva y casi toda la masa del átomo.
• El átomo está constituido por un núcleo central que concentra la carga positiva y casi toda la masa del átomo.
• En la corteza están los electrones, con carga negativa, girando en órbitas concéntricas alrededor del núcleo.
• En la corteza están los electrones, con carga negativa, girando en órbitas concéntricas alrededor del núcleo.
• El tamaño del núcleo es muy pequeño en comparación con el tamaño de todo el átomo, y además, entre el núcleo y la corteza hay espacio vacío.
• El tamaño del núcleo es muy pequeño en comparación con el tamaño de todo el átomo, y además, entre el núcleo y la corteza hay espacio vacío.
Electrón
Núcleo
1 Átomos y elementos3
Física y Química
4.º ESOEl núcleo atómico
El núcleo es la parte central del átomo y en él está concentrada la casi totalidad de la masa del mismo.
Son partículas con carga eléctrica positiva y con una masa que equivale aproximadamente a la unidad de masa atómica
Son partículas con carga eléctrica positiva y con una masa que equivale aproximadamente a la unidad de masa atómica
Protón Neutrón
PROTONES
NEUTRONES
Son partículas sin carga eléctrica y con una masa semejante a la del protón.Son partículas sin carga eléctrica y con una masa semejante a la del protón.
Las fuerzas nucleares se ejercen entre partículas situadas a muy corta distancia (así están los protones y neutrones del núcleo), y son capaces de estabilizar al núcleo ya que tienen una intensidad mucho mayor que las fuerzas repulsivas de tipo eléctrico entre los protones.
Las partículas constituyentes del núcleo son:
Es la suma del número de protones y el número de neutrones que tiene un átomo.
Es el número de protones que tiene un átomo (coincide con el número de electrones si el átomo es neutro)
1 Átomos y elementos4
Física y Química
4.º ESONúmero atómico y número másico
Para definir la estructura de un átomo se utilizan dos conceptos:
EL NÚMERO ATÓMICO (Z)
EL NÚMERO MÁSICO (A)
XA
Z
Estos números se representan a la izquierda del símbolo químico del elemento X.
Los átomos del mismo elemento (con igual número atómico) y distinto número másico reciben el nombre de isótopos.
H11 H21 H31Protio Deuterio Tritio
ISÓTOPOS DE HIDRÓGENO
1 Átomos y elementos5
Física y Química
4.º ESOEl modelo atómico de Bohr
En 1913 Niels Bohr propuso un nuevo modelo para el átomo de hidrógeno en forma de postulados.
Los electrones giran en órbitas circulares en torno al núcleo debido a la atracción eléctrica protón-electrón.
El electrón sólo puede ocupar determinadas órbitas o niveles energéticos. Estos niveles se designan como n = 1, 2, 3…
El electrón, moviéndose en su órbita no pierde energía. Si pasa de una órbita externa a otra interna desprende energía. Para la transición contraria la absorbe.
Energía
Electrón
Núcleo
Órbitas
n =1
n =2
1 Átomos y elementos6
Física y Química
4.º ESOLa corteza atómica
Actualmente se habla de probabilidades y “nube electrónica” para describir la corteza atómica.
Se ha ampliado el número de niveles energéticos considerando subniveles dentro de cada nivel, donde cabe un número determinado de electrones.
NIV
EL
DE
EN
ER
GÍA
SUBNIVELES
n=1
n=2
n=3
n=4
1s
2s 2p
3s 3p 3d
4s 4p 4d 4f
Nº de electrones en cada subnivel
2 6 10 14
Un orbital es aquella región del espacio donde hay más probabilidad de encontrar al electrón.
Los cuatro tipos de orbitales se designan con las letras s, p, d, y f.
1 Átomos y elementos7
Física y Química
4.º ESOForma de algunos orbitales
NÚCLEOOrbital SOrbital S
Orbital DOrbital D
Orbital POrbital P
1 Átomos y elementos8
Física y Química
4.º ESOConfiguración electrónica
Elemento Configuración electrónica
Litio
Sodio
Potasio
Rubidio
1s2 2s1
1s2 2s2 2p6 3s1
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1
1s2 2s2 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1
En los átomos con varios electrones, los electrones llenan los subniveles empezando por los de menor energía y siguiendo un orden creciente de energía, hasta que cada uno de ellos se completa.
Observa que el subnivel 3d se llena después del 4s a pesar de pertenecer a un nivel inferior.
La expresión de la distribución de los electrones de un átomo en subniveles se denomina configuración electrónica.
1 Átomos y elementos9
Física y Química
4.º ESOEl sistema periódico: periodos y grupos
Tras sucesivos intentos de clasificación de los elementos químicos, estos han quedado ordenados según sus propiedades y su estructura atómica.
En un periodo, cada elemento tiene un protón y un electrón más que el anterior
Los elementos de propiedades químicas parecidas se colocan en un grupo o columna.
PERIODO
ALC
ALI
NO
TÉ
RR
EO
S
1
2
3
4
5
6
7
ALC
ALI
NO
S
TÉ
RR
EO
S
CA
RB
ON
OID
EO
S
NIT
RO
GE
NE
IDE
OS
AN
FÍG
EN
OS
HA
LÓG
EN
OS
GA
SE
S N
OB
LES
METALES DE TRANSICIÓN
EXTERNA
LANTÁNIDOS
ACTÍNIDOS
METALES DE TRANSICIÓN
INTERNA
1 Átomos y elementos10
Física y Química
4.º ESOEl sistema periódico: metales, semimetales y no metales
1 Átomos y elementos11
Física y Química
4.º ESOEl sistema periódico
58
Ce140,12Cerio
Lantánidos 6 71
Lu174,97Lutecio
70
Yb173,04Iterbio
69
Tm168,93Tulio
67
Ho164,93Holmio
66
Dy162,50
Disprosio
68
Er167,26Erbio
65
Tb158,93Terbio
63
Eu151,96
Europio
62
Sm150,35
Samario
64
Gd157,25
Gadolinio
61
Pm(145)
Promecio
59
Pr140,91
Praseodimio
60
Nd144,24
Neodimio
90
Th232,04Torio
103
Lr(260)
Laurencio
102
No(255)
Nobelio
101
Md(258)
Mendelevio
99
Es(254)
Einstenio
98
Cf(251)
Californio
100
Fm(257)
Fermio
97
Bk(247)
Berquelio
95
Am20,18(243
)Americio
94
Pu(244)
Plutonio
96
Cm(247)Curio
93
Np237
Neptunio
91
Pa(231)
Protoactinio
92
U238,03Uranio
Actínidos 7
17
Cl35,45Cloro
53
I126,90Yodo
85
At(210)
Astato
9
F18,99Flúor
35
Br79,90
Bromo
18
Ar39,95Argón
54
Xe131,30Xenón
86
Rn(222)
Radón
10
Ne20,18Neón
2
He4,003Helio
36
Kr83,80
Criptón
14
Si28,09Silicio
6
C12,01
Carbono
50
Sn118,69Estaño
82
Pb207,19Plomo
32
Ge72,59
Germanio
12
Mg24,31
Magnesio
4
Be9,01
Berilio
88
Ra(226)Radio
38
Sr87,62
Estroncio
56
Ba137,33Bario
20
Ca40,08Calcio
11
Na22,99Sodio
3
Li6,94Litio
87
Fr(223)
Francio
37
Rb85,47
Rubidio
55
Cs132,91Cesio
19
K39,10
Potasio
89
Ac(227)
Actinio
39
Y88,91Itrio
57
La138,91
Lantano
21
Sc44,96
Escandio
109
Mt(266)
Meitnerio
108
Hs(265)
Hassio
106
Sg(263)
Seaborgio
105
Db(262)
Dubnio
107
Bh(262)
Bohrio
104
Rf(261)
Rutherfordio
48
Cd112,40
Cadmio
80
Hg200,59
Mercurio
46
Pd106,4
Paladio
78
Pt195,09Platino
45
Rh102,91Rodio
77
Ir192,22Iridio
47
Ag107,87Plata
79
Au196,97Oro
44
Ru101,07
Rutenio
76
Os190,2
Osmio
42
Mo95,94
Molibdeno
74
W183,85
Wolframio
41
Nb92,91
Niobio
73
Ta180,95
Tántalo
43
Tc(97)
Tecnecio
75
Re186,21Renio
40
Zr91,22
Circonio
72
Hf178,49Hafnio
30
Zn65,38Zinc
28
Ni58,70
Niquel
27
Co58,70
Cobalto
29
Cu63,55Cobre
26
Fe55,85Hierro
24
Cr54,94
Cromo
23
V50,94
Vanadio
25
Mn54,94
Manganeso
22
Ti20,18
Titanio
15
P30,97
Fósforo
7
N14,01
Nitrógeno
51
Sb121,75
Antimonio
83
Bi208,98
Bismuto
33
As74,92
Arsénico
16
S32,07
Azufre
84
Po(209)
Polonio
8
O16,00
Oxígeno
34
Se78,96
Selenio
52
Te127,60Telurio
13
Al26,98
Aluminio
5
B10,81Boro
49
In114,82Indio
81
Tl204,37Talio
31
Ga69,72Galio
Metales No metales
4
3 2
7
5 6
1
1716 1815 13 1412109 11 865 74 21 3
VII AVI AGasesnoblesV A III A IV AII BI BVI BV B VII BIV B II A I A III B VIII
Periodo
Gru
po
1
H1,008
HidrógenoNombre
Masa atómica
Número atómicoSímboloNegro - sólido
Azul - líquidoRojo - gasVioleta - artificialMetales
Semimetales
No metales
Inertes
1 Átomos y elementos12
Física y Química
4.º ESOEstructura electrónica
El número que indica el periodo nos informa del número de niveles o capas electrónicas del elemento.
1 Átomos y elementos13
Física y Química
4.º ESOElectrones de valencia
Todos los elementos de un mismo grupo tienen el mismo número de electrones en su última capa, son los electrones de valencia.
Los electrones de valencia determinan el comportamiento químico del elemento y sus propiedades.
1 Átomos y elementos14
Física y Química
4.º ESOPropiedades periódicas de los elementos: tamaño de los átomos
Para comparar el tamaño de los átomos de los elementos químicos, relacionamos entre sí a aquellos que forman parte de un mismo grupo y también a los que están en el mismo periodo.
En general, dentro de un grupo el tamaño de los átomos aumenta al
descender en el grupo .
–
+
–+
En un mismo período, el mayor volumen corresponde a los elementos alcalinos, y
disminuye paulatinamente al avanzar en el período hasta llegar a los halógenos.
Los electrones de valencia están en el mismo nivel mientras que el número de
protones aumenta y estos electrones serán atraídos por el núcleo con mayor fuerza.
El número de capas
aumenta y los electrones se encuentran
cada vez más alejados del
núcleo.
1 Átomos y elementos15
Física y Química
4.º ESOPropiedades periódicas de los elementos: electronegatividad
La electronegatividad es la capacidad que tienen los átomos de atraer electrones cuando se unen con otros átomos.
En un mismo grupo la electronegatividad
aumenta hacia arriba.
–
+
– +
Dentro de un mismo período, la electronegatividad
aumenta hacia la derecha.
El nivel energético es el mismo pero aumenta la carga del núcleo.
Disminuyen los niveles
energéticos y la atracción
por los electrones es
mayor.
1 Átomos y elementos16
Física y Química
4.º ESOPropiedades periódicas de los elementos: reactividad
La reactividad química es la tendencia que tiene un elemento a reaccionar con otros .
En un grupo la reactividad química
de los metales aumenta hacia abajo.
–
+
–+
En un período la reactividad de los metales aumenta de
derecha a izquierda.
La reactividad de los no metales aumenta de abajo a arriba en
los grupos y de izquierda a derecha
en los períodos.
–
+–
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