Capitulo 2 (quimica)-2.pdf

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BIOLOGY Twelfth Edition Raven Chapter 2 Lecture Outline © 2020 McGraw-Hill Education. All rights reserved. Authorized only for instructor use in the classroom. No reproduction or further distribution permitted without the prior written consent of McGraw-Hill Education.  Capítulo 2: La naturaleza de las moléculas y las propiedades del agua © 2020 McGraw-Hill Education. 2-2  La naturaleza de los átomos La materia tiene masa y ocupa espacio Toda la materia está compuesta de átomos Comprender la estructura de los átomos es fundamental para comprender la naturaleza de las moléculas biológicas. © 2020 McGraw-Hill Education. 2-3  La estructura atómica Los átomos se componen de: Protones Partículas cargadas positivamente Ubicado en el núcleo Neutrones Partículas neutras Ubicado en el núcleo Electrones Partículas cargadas negativamente Se encuentra en los orbitales que rodean el núcleo © 2020 McGraw-Hill Education. 2-4  La estructura básica de los átomos Figura 2.3 © 2020 McGraw-Hill Education. 2-5  El número atómico El número de protones es igual al número de electrones Los átomos son eléctricamente neutros. Número atómico = número de protones Cada átomo de un elemento en particular tiene el mismo número de protones. Elemento Cualquier sustancia que no pueda descomponerse en ninguna otra sustancia por medios químicos ordinarios. © 2020 McGraw-Hill Education. 2-6  La masa atómica ¿Masa o peso? Masa: se refiere a la cantidad de sustancia. Peso: se refiere a la fuerza que la gravedad ejerce sobre la sustancia. La suma de protones y neutrones es la masa atómica del átomo. Cada protón y neutrón tiene una masa de aproximadamente 1 Dalton. © 2020 McGraw-Hill Education. 2-7  Electrones Partículas cargadas negativamente ubicadas en orbitales Los átomos neutros tienen la misma cantidad de electrones y protones Los iones son partículas cargadas, desequilibradas Catión: más protones que electrones = carga neta positiva. Anión: menos protones que electrones = carga neta negativa. © 2020 McGraw-Hill Education. 2-8  Isótopos Átomos de un solo elemento que poseen diferentes números de neutrones Los isótopos radiactivos son inestables y emiten radiación cuando el núcleo se rompe. Vida media: tiempo que tarda la mitad de los átomos de una muestra en descomponerse. © 2020 McGraw-Hill Education. 2-9 Ejemplos de isótopos: carbono Access the text alternative for slide images © 2020 McGraw-Hill Education. 2-10  Arreglo de los electrones La clave del comportamiento químico de un átomo radica en el número y la arreglo de sus electrones en sus orbitales. Modelo de Bohr: electrones en órbitas discretas La física moderna define orbital como el área alrededor de un núcleo donde es más probable que se encuentre un electrón. Ningún orbital puede contener más de dos electrones © 2020 McGraw-Hill Education. 2-11 Visualizaciones de arreglos de electrones Access the text alternative for slide images © 2020 McGraw-Hill Education. 2-12  Niveles de energía Los electrones tienen energía potencial relacionada con su posición. Los electrones más alejados del núcleo tienen más energía. Tenga cuidado de no confundir los niveles de energía, que se dibujan como anillos para indicar la energía de un electrón, con los orbitales, que tienen una variedad de formas tridimensionales e indican la ubicación más probable de un electrón. © 2020 McGraw-Hill Education. 2-13 Niveles de energía de electrones © 2020 McGraw-Hill Education. 2-14  Redox Durante algunas reacciones químicas, los electrones se pueden transferir de un átomo a otro. Aún conservan la energía de su posición en el átomo. Oxidación = pérdida de un electrón. Reducción = ganancia de un electrón. © 2020 McGraw-Hill Education. 2-15  Elementos La tabla periódica muestra los elementos según los electrones de valencia. Electrones de valencia: número de electrones en el nivel de energía más externo Los elementos inertes (no reactivos) tienen los ocho electrones Regla del octeto: los átomos tienden a establecer niveles de energía externa completamente completos © 2020 McGraw-Hill Education. 2-16 Tabla periódica de los elementos (1 de 2) © 2020 McGraw-Hill Education. 2-17  Tabla periódica de los elementos (2 de 2) 90 elementos naturales Solo 12 elementos se encuentran en organismos vivos en cantidades sustanciales Cuatro elementos constituyen el 96,3% del peso corporal humano Carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno. Las moléculas orgánicas contienen principalmente CHON Algunos oligoelementos son muy importantes © 2020 McGraw-Hill Education. 2-18  Enlaces químicos Las moléculas son grupos de átomos unidos en una asociación estable. Los compuestos son moléculas que contienen más de un tipo de elemento. Los átomos se mantienen unidos en moléculas o compuestos mediante enlaces químicos. © 2020 McGraw-Hill Education. 2-19  Enlaces iónicos Formado por la atracción de iones de carga opuesta La ganancia o pérdida de electrones forma iones. El átomo de Na pierde un electrón para convertirse en Na+. El átomo de Cl gana un electrón para convertirse en Cl−. Las cargas opuestas se atraen de modo que el Na+ y el Cl− permanecen asociados como un compuesto iónico. La atracción eléctrica de las moléculas de agua puede alterar las fuerzas que mantienen unidos a los iones © 2020 McGraw-Hill Education. 2-20 Formación de enlaces iónicos por cloruro de sodio. © 2020 McGraw-Hill Education. 2-21  Enlaces covalentes (1 de 2) Se forman cuando los átomos comparten 2 o más electrones de valencia. No produce carga neta, cumple la regla del octeto, no hay electrones desapareados La fuerza del enlace covalente depende del número de electrones compartidos Muchos compuestos biológicos están compuestos por más de 2 átomos; pueden compartir electrones con 2 o más átomos. © 2020 McGraw-Hill Education. 2-22 Enlaces covalentes (2 de 2) Access the text alternative for slide images © 2020 McGraw-Hill Education. 2-23  Electronegatividad Es la afinidad del átomo por los electrones Las diferencias en electronegatividad dictan cómo se distribuyen los electrones en enlaces covalentes Enlaces covalentes no polares = reparto equitativo de electrones. Enlaces covalentes polares = reparto desigual de electrones. © 2020 McGraw-Hill Education. 2-24  Aumenta la electronegatividad Aumenta la electronegatividad © 2020 McGraw-Hill Education. 2-25  Reacciones químicas (1 de 2) Las reacciones químicas implican la formación o ruptura de enlaces químicos. Los átomos cambian de una molécula a otra sin ningún cambio en el número o la identidad de los átomos. Reactivos = moléculas originales Productos = moléculas resultantes de la reacción © 2020 McGraw-Hill Education. 2-26  Reacciones químicas (2 de 2) Alcance de la reacción química influenciada por Temperatura Concentración de reactivos y productos. Catalizadores Muchas reacciones son reversibles © 2020 McGraw-Hill Education. 2-27