Visiуn de la Materia

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Visión de la Materia

• Qué es la materia?
• De qué está formada la materia?
• Cuál es su naturaleza, cómo está hecha, de qué
  se compone?
• Es importante la búsqueda de ayudas visuales,
  símbolos, para estudiar y entender lo que
  observamos en la naturaleza (lo que se puede y no
  se puede ver).
• Importante para entender las propiedades y
  estados de la materia. Desarrollar un
  entendimiento del proceso de formación de la
  materia.

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Explicación de la Observación del Comportamiento
de Gases, Líquidos y Sólidos

• Se diseña un modelo para representar y explicar
  la composición de la materia.
• La materia está hecha de moléculas.
• La molécula es la partícula más pequeña que se
  puede dividir una sustancia.
• El modelo descriptivo de la materia se conoce
  como Teoría Atómica (John Dalton)
• Toda la materia está compuesta por partículas
  llamada átomos.
• Se llama elementos a aquellas sustancias que
  están compuestos por átomos que son iguales.
• Se llama compuesto a aquellas sustancias que son
  producto de la combinación de átomos de dos o más
  elementos.
• Cada molécula de un compuesto contiene el mismo
  número de átomos de cada clase.

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Clasificación de la Materia
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Clasificación de la Materia

• Sustancias Puras
• Tienen una composición constante y propiedades
  físicas y químicas únicas.
• Elemento
• Sustancia pura compuesta por moléculas del mismo
  átomo
• Compuesto
• Sustancia pura compuesta por moléculas de
  distintos átomos
• Mezclas
• Combinación de dos o más sustancias puras
• Sus propiedades pueden variar de acuerdo a la
  cantidad de cada sustancia.
• Homogéneas composición uniforme
• Heterogéneas composición no uniforme

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Modelo del Atomo

• Se considera como la unidad de lo que está hecha
  la materia.
• Cómo interactúan los átomos para formar la
  materia?
• Necesitamos visualizar el modelo de la
  composición del átomo para entender sus
  características.

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Modelo Atómico Estructura Atómica

• Atomos están compuestos por partículas
  subatómicas protones, neutrones y electrones.
• Los protones y neutrones se encuentran en la
  porción central del átomo. Este lugar se llama el
  nucleo.
• Los electrones están localizdos fuera del nucleo
  y se estima que se mueven a través de un espacio
  relativamente grande alrededor del nucleo.

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Partículas Subatómicas

• Protones están localizados dentro del nucleo de
  un átomo. Poseen una carga eléctrica de 1.
• Neutrones están localizados dentro del nucleo de
  un átomo. No tienen carga eléctrica.
• Electrones están localizados fuera del nucleo.
  Poseen una carga eléctrica de -1. Se mueven en un
  espacio alrededor del nucleo.

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Características de las Partículas Subatómicas
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Diversidad en la Materia

• Basado en la obervación y curiosidad para
  caracterizar la materia, se han descubierto 115
  elementos (115 átomos diferentes).
• 86 elementos son de origen natural tierra
  (suelo), océano y la atmósfera.
• El resto han sido sintetizado en laboratorios.
• Cada elemento se caracteriza y se identifica por
  sus propiedades físicas y químicas.
• A cada elemento se la asignó un nombre y símbolo
  en específico.
• Nombrados por el científico que lo descubrió
• Lugares famosos
• Personajes mitológicos

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Modelo Atómico Nomenclatura para Elementos y
Compuestos

• El símbolo de un elemento está basado en su
  nombre y consiste de una letra mayúscula o una
  letra mayúscula seguida de una minúscula.
• Ejemplos N (nitrógeno), Ca (calcio)
• El símbolo de un compuesto (sustancias hechas de
  dos o más átomos diferentes) es la combinación
  los símbolos de cada elemento.
• Ejemplos HCl (ácido clorídico), NaCl (cloruro de
  sodio)

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Modelo Atómico Nomenclatura y Conceptos
Estructurales

• Al número de protones en el núcleo se le llama
  número atómico. Como los átomos de elementos no
  tienen carga, el número atómico también es igual
  al número de electrones del elemento.
• Cada elemento no. de protones no. de
  electrones
• La suma del número de protones y neutrones se
  conoce como el número de masa.
• Atomos de un elemento que tiene el mismo número
  atómico (no. de protones) pero distinto número de
  neutrones se llama Isótopo.
• Ejemplos

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Número Atómico y Número de Masa

• El número atómico de fluor es 9.
• En el símbolo F, el número 9 se encuentra en la
  parte inferior izquierda. ( 9 protones y 9
  electrones)
• El número de masa de fluor es 19.
• En el símbolo F, el número 19 se encuentra el la
  parte superior izquierda. (la suma de protones y
  neutrones)

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ISOTOPOS

• Isótopos son átomos que tienen el mismo número de
  protones en el nucleo pero diferente número de
  neutrones. Esto es, tienen el mismo número
  atómico pero differente número de masa.
• Debido a que tienen el mismo número de protones
  en el núcleo, todos los isótopos del mismo
  elemento tienen el mismo número de electrones
  afuera de núcleo.

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ISOTOPOS y PESOS ATOMICOS

• Muchos elementos se encuentran en la Naturaleza
  como una mezcla de varios isótopos.
• El peso atómico de elementos compuestos por
  mezclas de isótopos corresponde al promedio de la
  masa de los átomos en la mezcla de isótopos.

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Organización de los Elementos

• Julius Lothar Meyer (Alemán) y Dmitri Mendeleev
  (Ruso) en 1869 diseñaron un esquema de
  clasificación para facilitar la identificación de
  los elementos.
• Basado en sus observaciones y el modelo atómico
  se formuló la Ley de Periodicidad.
• Cuando los elementos son colocados en orden de
  aumento en el número atómico y su masa atómica,
  otros elementos con igual características
  aparacerá en períodos regulares.
• Las propiedades físicas y químicas de los
  elementos son función periódica de su número
  atómico. (i.e. el número de protones y electrones
  en el átomo)

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TABLA PERIODICA

• La tabla periódica es un arreglo organizado de
  los elementos en forma de tabla basado en la ley
  de periodicidad.
• Elementos con propiedades químicas similares se
  encuentran en columnas verticales llamados grupos
  o familias.
• El período se refiere a la fila horizontal donde
  se colocan los elementos de izquierda a derecha a
  medida que aumenta su número atómico.

18 groups/families
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MODERN PERIODIC TABLE
18
Resumen de Elementos Importantes en Sistemas
Biológicos
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Estructura Atómica Revisada Teoría de Bohr y
Schroedinger

• Bohr propuso que el electrón en el átomo de
  hidrógeno se mueve alrededor del nucleo en
  cualquier óbita circular .
• El electrón puede cambiar de orbital solamente
  absorbiendo o liberando energía.
• Este modelo se modificó utilizando el concepto de
  quantum de energía y de probabilidad .
  Hablamos conceptualmente de la probabilidad de
  encontrar los electrones en diferentes niveles de
  energía . (Teoría de Mecánica Cuántica)

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ENERGIA de ELECTRONES

• Los niveles de energía se dividen en
• Nivel Principal (n 1,2,3,4..) . La energía
  aumenta con el valor de n.
• Subniveles s, p, d y f. La energía aumenta
• s lt p lt d lt f
• Orbitales (describen la probabilidad de encontrar
  los electrones) s (x, y, z), p(x, y, z)

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Propiedades Químicas y La Estructura Atómica

• El nivel principal n nivel de valencia valence
  shell de un átomo es el nivel que contiene los
  electrones con mayor energía (n con el valor más
  grande).
• Atomos con el mismo número de electrones en el
  nivel de valencia tienen propiedades químicas
  similares.

magnesium
calcium
strontium
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CLASIFICACION DE ELEMENTOS

• Elementos Representativos subnivel s, p
  electron(es) valencia.
• Elementos de Transición subnivel d electron (es)
  valencia.
• Elementos de Transición Interna subnivel f
  electron(es) valencia .

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Descripción de Elementos y su Estructura Atómica
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METALS, METALLOIDS, NONMETALS
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Tendencias en Propiedades de Elementos

• Metales tienen las siguientes propiedades alta
  conductividad termal, alta conductividad
  eléctrica, ductilidad, maleabilidad y lustre
  metálico. Tienden a perder electrones en
  reacciones químicas.
• Muchos nometales tienen propiedades opuestas a
  aquellas de metales y generalmente se encuentran
  como sólidos polvorientos y quebradizos, o como
  gases. Tienden a ganar electrones en reacciones
  químicas.
• Los metaloides tiene propiedades parecidades a
  metales y nometales

The Elements of Group VA(15)
bismuth
arsenic
antimony
nitrogen
phosphorous
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Tamaño de los Atomos

• Elementos representativos en una mismo período
  (línea horizontal), el tamaño del átomo disminuye
  de izquierda a derecha (aumenta de derecha a
  izquierda).
• Elementos representativos en un mismo grupo
  (columna), el tamaño del átomo aumenta de arriba
  hacia abajo.

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REPRESENTATIVE ELEMENT ATOMS
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Tendencias en la Energía de Ionización

• La energía de ionización es la energía requerida
  para remover del nivel de valencia un electrón.
• Para los elementos representativos en un mismo
  período, la tendencia general es a aumentar de
  izquierda a derecha. La carga nuclear y el no.
  de electrones tambien aumenta. Por lo tanto , hay
  más atracción entre el nucleo y los electrones de
  valencia y se necesita más energía para
  removerlos.
• Para los elementos representativos en un mismo
  grupo, la tendencia general es a disminuir de
  arriba hacia abajo. Al aumentar el tamaño del
  átomo, los electrones de valencia están más lejos
  del nucleo y necesitan menos energía para
  removerlos.