Leyes ponderales, estructura atómica e isótopos: resumen de Química

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Resumen

El documento repasa las leyes ponderales de la química (conservación de la masa de Lavoisier y proporciones fijas de Proust), la estructura del átomo con sus partículas subatómicas y la distribución de electrones en órbitas. Además, explica los números atómico y másico, los iones y los isótopos, incluyendo el cálculo de la masa atómica ponderada y las aplicaciones de los isótopos.

Puntos clave

  • Ley de conservación de la masa (Lavoisier): la masa total de los reactivos es igual a la de los productos.
  • Ley de las proporciones fijas (Proust): los reactivos reaccionan siempre en una proporción de masas constante.
  • El protón tiene carga positiva y se sitúa en el núcleo; el electrón tiene carga negativa y está en la corteza; el neutrón no tiene carga y está en el núcleo.
  • Número atómico (Z) = número de protones; número másico (A) = número de protones + neutrones.
  • Los iones se forman cuando un átomo gana o pierde electrones: los cationes pierden electrones y los aniones los ganan.
  • Los isótopos son átomos del mismo elemento con igual número de protones y distinto número de neutrones; la masa atómica se calcula ponderando la masa de cada isótopo por su abundancia.

Ponte a prueba

LEYES PONDERALES

Estas leyes estudian qué sucede a la masa de los reactivos y los productos en las reacciones químicas.

Ecuación química=A + B →AB/A + B:Reactivos →AB: Productos

1. Ley de conservación de la Masa:(Lavoisier)

La materia ni se crea ni se destruye, por tanto en una reacción química la masa total de los reactivos es igual a la masa total de los productos que se obtienen.

masa reactivos=masa productos

2. Ley de las proporciones fijas:(Proust)

Las masas de los reactivos, reaccionan siempre de manera proporcional.

Ecuación química=A + B →AB/A + B:Reactivos →  AB: Productos

1. Experimento 1g+2g

2. Experimento 2g+4g

3. Experimento 3g+6g

Para conocer en qué proporción reaccionan los reactivos, tengo que dividir las masas


1. M(A)m (B)=m 1gm 2 g

2. M(A)m (B)=m 2gm 4 g=12

3. M(A)m (B)=m 3gm 6 g

Se cumple proust, porque los reactivos reaccionan de forma proporcional


vXYR9mR4WqQAAAABJRU5ErkJggg==


CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA:


Partículas subatómicas


Partículas que conforman el átomo.

1. Protón (p+):

- Carga +

- La masa del protón es mucho mayor que la del electrón.

- La carga eléctrica del protón es igual al electrón pero con signo contrario.

- Situado en el núcleo

2. Electrón (e-):

- Carga -

- La masa del electrón es mucho menor que la del protón

- Situado en la corteza (órbitas)

3. Neutrón (n):

- Carga neutra

- La masa similar a la del protón

- Situado en el núcleo

La masa del átomo se considera la masa del núcleo, porque el electrón a penas tiene masa

La carga total del átomo es neutra: p+=e-

CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA:


La disposición de electrones en las órbitas

Según el modelo Bohr el átomo consta de 3 órbitas

1. Orbita: 2 e-

2. Orbita: 8 e-

3. Orbita: 18 e-

Primero se llenan las órbitas inferiores y una vez llena las superiores

67Los átomos a pesar de ser neutros para ser estables necesitan tener las órbitas totalmente llenas o vacías. Para eso ganan o pierden electrones.


NÚMEROS QUÉ CARACTERIZAN A LOS ELEMENTOS QUÍMICOS:


Todos los elementos de la tabla periódica tienen 2 números que sirven para identificarlos

1. Número atómico: (Z)

Representa el número de protones del núcleo.

Z=p+

- Si el átomo es neutro (p+=e-). Por tanto, si conocemos Z, podemos saber número p+ y e-.

- Todos los elementos de la tabla periódica están ordenados por su número atómico.

- El número atómico define cada elemento de la tabla periódica. Cada elemento químico tiene un número diferente de protones.

2. Número másico: (A)

Representa el número de protones y neutrones 

A=p++n

- El número másico se considera como la masa del átomo, porque los electrones apenas tienen masa

masa átomo=masa núcleo=p++n

Z<A

ELEMENTO

SÍMBOLO

Z (p+)

A (p++n)

p+

n

E-

FÓSFORO

P

15

31

15

31-15=16

15

AZUFRE

S

16

16+16=32

16

16

16


IONES

Los átomos con carga se forman después de que el átomo gane o pierda electrones para ser estable.

2 TIPOS

1. Cationes:

- Iones con carga (+)

- p+>e-

- Pierden electrones

ANIONES

- Carga 

- Ganando electrones

E->p+

ISÓTOPOS

Son átomos del mismo elemento, porque tienen el mismo número de protones, pero con diferente número de neutrones.

  • Dos isótopos:


    • Tendrán igual:

      • Nº de protones

      • Nº atómico (Z)

    • Tendrán diferente:

      • Nº de neutrones

      • Nº másico (A)

Cálculo de la masa ponderada (A de la Tabla periódica)


Para calcula masa ponderada se tiene en cuenta la masa de cada isótopo y su abundancia en la naturaleza:

LQDyIBo+DmgAAAAASUVORK5CYII=


Abundancia Isotópica:


Es el porcentaje en el que cada isótopo aparece en la naturaleza

  • Siempre hay un isótopo mayoritario

Ejemplo

 

10

20Ne

10

21Ne

10

22Ne

A

20

21

22

Abundancia isotópica

90,5%

8,5%

1%

bAAAAAElFTkSuQmCC

Aplicaciones de los isótopos:


Hay dos tipos de isótopos:


A. Estables


Los que tiene mayor abundancia

B. Inestables


- En menor abundancia

- Como son inestables tienden a fraccionarse liberando una gran cantidad de energía

C-14C-12

- La energía se libera en forma de energía nuclear

- Fuente de energía 

- Medicina para pruebas diagnósticas 

- Investigación

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Preguntas frecuentes

¿Qué dice la ley de conservación de la masa?

Según Lavoisier, la materia no se crea ni se destruye, por lo que en una reacción química la masa total de los reactivos es igual a la masa total de los productos.

¿Qué es el número atómico y el número másico?

El número atómico (Z) indica el número de protones del núcleo, y el número másico (A) es la suma de protones y neutrones. En un átomo neutro, Z también indica el número de electrones.

¿Qué son los isótopos?

Son átomos del mismo elemento que tienen el mismo número de protones pero distinto número de neutrones, por lo que tienen distinto número másico.

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Test

1. ¿Qué establece la ley de conservación de la masa de Lavoisier?
2. ¿Dónde se sitúan los neutrones en el átomo?
3. Si un elemento tiene Z = 15 y A = 31, ¿cuántos neutrones tiene?
4. ¿Qué le ocurre a un átomo para formar un catión?
5. ¿Qué caracteriza a los isótopos de un mismo elemento?
6. En el ejemplo del neón, ¿qué isótopo es el mayoritario en la naturaleza?

Preguntas generadas con IA a partir del documento: comprueba las respuestas con el texto.