1 00:00:00,240 --> 00:00:18,280 Cuando empezamos biología, decíamos la célula, no sé si os acordáis, la célula es la unidad más pequeña que tiene vida, porque cumple las funciones vitales, ¿os acordáis de eso? 2 00:00:18,280 --> 00:00:20,980 la célula 3 00:00:20,980 --> 00:00:23,199 cuando estudiábamos biología 4 00:00:23,199 --> 00:00:24,399 era la unidad más pequeña 5 00:00:24,399 --> 00:00:27,179 pero a su vez dentro de la célula 6 00:00:27,179 --> 00:00:28,940 estaba la pitocondria 7 00:00:28,940 --> 00:00:29,859 los ricosomas 8 00:00:29,859 --> 00:00:32,539 bueno pues con el átomo 9 00:00:32,539 --> 00:00:35,039 va a pasar algo parecido pero ahora ya 10 00:00:35,039 --> 00:00:37,640 sin vida, cualquier cosa tiene átomos 11 00:00:37,640 --> 00:00:39,340 una piedra tiene átomos 12 00:00:39,340 --> 00:00:40,640 el aire tiene átomos 13 00:00:40,640 --> 00:00:43,600 la materia en general está compuesta por átomos 14 00:00:43,600 --> 00:00:45,219 los átomos son 15 00:00:45,219 --> 00:00:47,299 las partículas más pequeñas 16 00:00:48,280 --> 00:00:57,380 que pueden existir independientemente, pero dentro tienen partículas subatómicas. 17 00:00:58,399 --> 00:01:10,920 Y estas son las más básicas, las de toda la vida, las que estudiábamos cuando hacíamos secundaria, incluso a lo mejor primaria. 18 00:01:10,920 --> 00:01:32,819 Hoy en día, vamos, hay tablas ahí con los neutrinos, los bosones, los fermiones, los leptones, entonces todo eso son partículas atómicas, o sea, más pequeñas que estas, pero no pueden existir ellas solas. 19 00:01:32,819 --> 00:01:41,640 existen en los aceleradores de partículas en unas condiciones extremas, entonces en la naturaleza existen los átomos 20 00:01:41,640 --> 00:01:50,540 y nosotros vamos a estudiar sus elementos fundamentales, pero es muy importante estudiar cómo está constituido un átomo 21 00:01:50,540 --> 00:01:56,799 y pues eso, lo que vamos a ver hoy es esencial para entender el resto de la química. 22 00:01:57,159 --> 00:02:02,359 Entonces, lo primero que el átomo es una partícula más pequeña que puede existir tal cual. 23 00:02:02,819 --> 00:02:09,500 Lo segundo, las partículas que lo componen se llaman protones, neutrones y electrones. 24 00:02:10,300 --> 00:02:13,580 Pero vamos a ver cómo están distribuidos. 25 00:02:14,400 --> 00:02:22,639 Un átomo, a lo largo de la historia, los científicos fueron postulando modelos. 26 00:02:23,419 --> 00:02:28,580 Los primeros decían, bueno, pues como se sabía que existían los fenómenos eléctricos, 27 00:02:28,580 --> 00:02:31,780 y había cargas positivas y cargas negativas 28 00:02:31,780 --> 00:02:35,099 pero los átomos y la materia en general es neutro 29 00:02:35,099 --> 00:02:38,340 pues decían, bueno, dentro de la materia tiene que haber cargas positivas 30 00:02:38,340 --> 00:02:40,860 y cargas negativas, estarán ahí todas juntas 31 00:02:40,860 --> 00:02:43,319 mezcladas en una especie de esponjas, no sé qué 32 00:02:43,319 --> 00:02:46,819 luego hicieron experimentos que demostraban 33 00:02:46,819 --> 00:02:49,800 que eso no podía ser así y surgía otro modelo 34 00:02:49,800 --> 00:02:52,860 atómico y así hasta que se acepta 35 00:02:52,860 --> 00:02:53,460 hoy en día 36 00:02:53,460 --> 00:02:58,520 que parte de lo que se llama el modelo planetario 37 00:02:58,520 --> 00:03:03,539 pero con las leyes de la mecánica cuántica de hoy en día 38 00:03:03,539 --> 00:03:07,099 pues los niveles donde pueden estar las partículas 39 00:03:07,099 --> 00:03:09,000 y eso está un poco más definido 40 00:03:09,000 --> 00:03:11,879 entonces nosotros nos vamos a centrar en eso 41 00:03:11,879 --> 00:03:13,840 en estudiar cómo es un átomo 42 00:03:13,840 --> 00:03:16,560 para que os hagáis una idea 43 00:03:16,560 --> 00:03:18,919 a veces dicen 44 00:03:18,919 --> 00:03:22,139 en el núcleo de los átomos 45 00:03:22,139 --> 00:03:25,460 que aquí está representado con estas bolitas verdes y azules 46 00:03:25,460 --> 00:03:26,520 ahí apilladas 47 00:03:26,520 --> 00:03:43,560 En el núcleo es donde se supone que está concentrada toda la materia, pero si el núcleo fuese la cabeza de un alfiler, el tamaño del átomo a lo mejor sería como toda agua de la rama, ¿vale? 48 00:03:43,560 --> 00:03:45,879 es infinitamente pequeño 49 00:03:45,879 --> 00:03:47,919 la materia es hueca, está prácticamente 50 00:03:47,919 --> 00:03:48,919 hueca por dentro 51 00:03:48,919 --> 00:03:51,819 en el núcleo es donde están las partículas que tienen 52 00:03:51,819 --> 00:03:54,159 más masa, que son los protones y los neutrones 53 00:03:54,159 --> 00:03:56,139 pero girando alrededor 54 00:03:56,139 --> 00:03:57,919 como si fueran los planetas 55 00:03:57,919 --> 00:04:00,280 del sistema solar, están los electrones 56 00:04:00,280 --> 00:04:02,039 por eso lo llamaron 57 00:04:02,039 --> 00:04:03,340 el modelo planetario 58 00:04:03,340 --> 00:04:05,080 los primeros 59 00:04:05,080 --> 00:04:06,639 que eran así 60 00:04:06,639 --> 00:04:09,599 todo está en movimiento 61 00:04:09,599 --> 00:04:11,659 los electrones se mueven tan deprisa 62 00:04:11,659 --> 00:04:13,939 que en realidad 63 00:04:13,939 --> 00:04:16,420 no se puede ver, no se puede saber 64 00:04:16,420 --> 00:04:18,500 dónde está, es como una nube 65 00:04:18,500 --> 00:04:19,699 hay como un enjambre 66 00:04:19,699 --> 00:04:22,839 pero están moviéndose y girando 67 00:04:22,839 --> 00:04:23,079 ¿vale? 68 00:04:23,899 --> 00:04:26,660 a distintos niveles, además, que ahora lo veremos 69 00:04:26,660 --> 00:04:30,100 bueno, pues los 70 00:04:30,100 --> 00:04:32,399 protones, que son aquí las bolitas 71 00:04:32,399 --> 00:04:33,939 azules, tienen 72 00:04:33,939 --> 00:04:35,459 carga positiva 73 00:04:35,459 --> 00:04:38,220 os podéis acordar de 74 00:04:38,220 --> 00:04:39,560 la P de positivo 75 00:04:40,540 --> 00:04:43,300 P de positivo, el protón tiene carga positiva. 76 00:04:43,920 --> 00:04:47,420 El neutrón, como dice la palabra, es neutro, o sea que no tiene carga. 77 00:04:48,360 --> 00:04:51,639 Y el electrón tiene carga negativa. 78 00:04:53,120 --> 00:04:56,339 Como la materia es neutra, los átomos son neutros, 79 00:04:56,699 --> 00:05:00,579 tiene que haber el mismo número de protones que de electrones. 80 00:05:01,139 --> 00:05:05,120 Ahora os voy a dar una fotocopia, no hace falta que apuntéis esto. 81 00:05:06,019 --> 00:05:09,199 Tiene que haber el mismo número de protones que de electrones. 82 00:05:09,560 --> 00:05:16,180 En los átomos neutros. Sin embargo, neutrones, pues nos da un poco de igual los que haya. 83 00:05:19,189 --> 00:05:32,389 Fijaos, yo voy a coger aquí y voy a poner de color azul los protones, de color rojo los electrones. 84 00:05:32,389 --> 00:05:46,470 Los abrevió así, ¿vale? Con un apellido más para ver que los protones son cargas positivas y los electrones son cargas negativas y los neutrones los vamos a poner de color verde. 85 00:05:49,129 --> 00:06:17,149 Entonces, el átomo más simple que existe solo tiene un protón y un electrón, es el hidrógeno. Entonces, ahí dibujamos en el núcleo el protón y el electrón dando vueltas, aquí en esta capa. 86 00:06:19,889 --> 00:06:26,629 Si añado un protón más, ya tengo un átomo de diferencia, que es el helio. 87 00:06:28,389 --> 00:06:36,509 Y le voy a poner también neutrones aquí y otro helio. 88 00:06:37,970 --> 00:06:40,470 Acabo de dibujar un átomo de helio. 89 00:06:41,470 --> 00:06:48,949 Y estos dos electrones están viviendo los dos en la misma órbita, en el mismo espacio, 90 00:06:48,949 --> 00:06:50,870 a la misma altura 91 00:06:50,870 --> 00:06:53,829 con respecto al núcleo 92 00:06:53,829 --> 00:06:54,069 vale 93 00:06:54,069 --> 00:06:57,149 pero resulta que si 94 00:06:57,149 --> 00:06:59,230 cambio de átomo y paso al siguiente 95 00:06:59,230 --> 00:07:00,709 me paso al litio 96 00:07:00,709 --> 00:07:02,009 el litio tiene 97 00:07:02,009 --> 00:07:04,529 ya tres protones 98 00:07:04,529 --> 00:07:08,610 le voy a poner tres neutrones 99 00:07:08,610 --> 00:07:11,129 y tengo que añadir 100 00:07:11,129 --> 00:07:13,250 un electrón pues en esa órbita 101 00:07:13,250 --> 00:07:14,189 ya no cabe 102 00:07:14,189 --> 00:07:17,329 se tiene que ir a vivir a un nivel superior 103 00:07:17,329 --> 00:07:22,579 en esa primera órbita 104 00:07:22,579 --> 00:07:32,500 sólo puede haber dos. El siguiente ya se tiene que ir a vivir a otra órbita. O sea, en el átomo, 105 00:07:32,500 --> 00:07:39,899 que tiene tres protones, tres neutrones y tres electrones, dos de los electrones están en una 106 00:07:39,899 --> 00:07:48,319 órbita primera y pegada al núcleo y el siguiente ya se ha ido a vivir a otro sitio. Esto es como, 107 00:07:48,319 --> 00:08:16,240 Como podéis imaginar, como un edificio así que fuese de un diseño un tanto extraño, de forma que en la primera planta solo caben dos personas, solo caben dos habitantes, en la segunda planta caben ocho habitantes, en la tercera planta caben dieciocho, y así sucesivamente. 108 00:08:16,240 --> 00:08:18,240 a ver, tiene un poco sentido 109 00:08:18,240 --> 00:08:20,220 porque cuanto más nos alejamos 110 00:08:20,220 --> 00:08:21,600 del núcleo, más espacial 111 00:08:21,600 --> 00:08:24,079 más grande es la 112 00:08:24,079 --> 00:08:26,240 interferencia, la esperanza que podemos hacer 113 00:08:26,240 --> 00:08:27,959 entonces en cada órbita cogerían 114 00:08:27,959 --> 00:08:29,139 ahora cogerían el periodo 115 00:08:29,139 --> 00:08:32,120 en la primera órbita 116 00:08:32,120 --> 00:08:34,139 solo caben dos 117 00:08:34,139 --> 00:08:35,820 electrones, no os preocupéis, esto no 118 00:08:35,820 --> 00:08:36,840 lo vais a tener bien 119 00:08:36,840 --> 00:08:39,960 en la segunda caben ocho 120 00:08:39,960 --> 00:08:41,879 y en la tercera 121 00:08:41,879 --> 00:08:42,799 dieciocho 122 00:08:42,799 --> 00:08:46,100 y luego en la cuarta treinta y dos 123 00:08:46,100 --> 00:08:49,340 si hay que hacer algún ejercicio 124 00:08:49,340 --> 00:08:50,440 esto lo tendréis delante 125 00:08:50,440 --> 00:08:53,639 fijaos, lo que distingue 126 00:08:53,639 --> 00:08:55,100 a un átomo de otro 127 00:08:55,100 --> 00:08:56,759 lo que hace que 128 00:08:56,759 --> 00:08:59,399 un átomo sea de hierro 129 00:08:59,399 --> 00:09:01,039 y no de aluminio 130 00:09:01,039 --> 00:09:03,120 es el número de 131 00:09:03,120 --> 00:09:04,039 protones 132 00:09:04,039 --> 00:09:06,740 el número de protones 133 00:09:06,740 --> 00:09:08,379 de bolitas azules 134 00:09:08,379 --> 00:09:11,720 lo que pasa es que 135 00:09:11,720 --> 00:09:13,759 a nosotros 136 00:09:13,759 --> 00:09:15,500 nos va a ser más cómodo 137 00:09:15,500 --> 00:09:17,100 hablar de electrones 138 00:09:17,100 --> 00:09:19,080 porque es que van a ser los mismos 139 00:09:19,080 --> 00:09:21,059 los electrones 140 00:09:21,059 --> 00:09:23,059 tienen que ser 141 00:09:23,059 --> 00:09:25,279 los mismos, la misma cantidad que los 142 00:09:25,279 --> 00:09:26,980 protones, porque 143 00:09:26,980 --> 00:09:29,320 si no tocaríamos la materia nos daría 144 00:09:29,320 --> 00:09:31,580 calambre, tiene que ser neutra 145 00:09:31,580 --> 00:09:33,419 un electrón compensa 146 00:09:33,419 --> 00:09:35,379 un protón, entonces si hay 147 00:09:35,379 --> 00:09:37,720 siete protones tiene que haber siete electrones 148 00:09:37,720 --> 00:09:38,659 si no te pegan la tía 149 00:09:38,659 --> 00:09:41,279 si no, no es un átomo neutro, es otra cosa 150 00:09:41,279 --> 00:09:45,759 y sin embargo los neutrones 151 00:09:45,759 --> 00:09:49,139 no intervienen en la carga 152 00:09:49,139 --> 00:09:51,639 y ahora vamos a ver que puede haber 153 00:09:51,639 --> 00:09:55,320 el mismo número de protones pero también puede haber más 154 00:09:55,320 --> 00:09:58,320 en algún caso hasta alguno menos 155 00:09:58,320 --> 00:10:01,279 el numerito 156 00:10:01,279 --> 00:10:03,899 que hay justo encima de la letra 157 00:10:03,899 --> 00:10:07,700 del símbolo químico del elemento 158 00:10:07,700 --> 00:10:10,240 se llama 159 00:10:10,240 --> 00:10:12,980 se llama número atómico 160 00:10:12,980 --> 00:10:19,860 Lo vamos a representar con la letra Z, que es el número de protones. 161 00:10:25,100 --> 00:10:34,210 Entonces, un átomo que tiene seis protones es carbono, y tiene que tener seis electrones, 162 00:10:34,970 --> 00:10:37,990 porque si no, no sería neutro, sería otra cosa. 163 00:10:39,610 --> 00:10:40,549 ¿Qué es carbono? 164 00:10:40,889 --> 00:10:48,309 Si tienes seis protones es carbono, lo podemos ver aquí, con el seis encima del símbolo. 165 00:10:48,309 --> 00:10:50,309 el símbolo de carbono 166 00:10:50,309 --> 00:10:51,169 en la letra C 167 00:10:51,169 --> 00:10:57,450 si añado un protón 168 00:10:57,450 --> 00:10:58,950 ya no es carbono 169 00:10:58,950 --> 00:11:00,950 ya es otro átomo 170 00:11:00,950 --> 00:11:04,110 el núcleo 171 00:11:04,110 --> 00:11:05,789 el núcleo de los átomos es una cosa 172 00:11:05,789 --> 00:11:07,190 que no se puede manipular 173 00:11:07,190 --> 00:11:09,570 manipular el núcleo de los átomos es 174 00:11:09,570 --> 00:11:10,669 energía nuclear 175 00:11:10,669 --> 00:11:13,009 la fisión nuclear 176 00:11:13,009 --> 00:11:15,909 que son diferentes cantidades enormes de energía 177 00:11:15,909 --> 00:11:17,269 sin embargo con los electrones 178 00:11:17,269 --> 00:11:19,250 se juega en química 179 00:11:19,250 --> 00:11:20,750 se juega en electricidad 180 00:11:20,750 --> 00:11:21,889 porque está por ahí fuera 181 00:11:21,889 --> 00:11:24,529 en capas externas y son más 182 00:11:24,529 --> 00:11:26,529 fáciles de manipular, de mover 183 00:11:26,529 --> 00:11:27,250 de aquí para allá. 184 00:11:28,649 --> 00:11:30,529 Entonces, Z es el número de 185 00:11:30,529 --> 00:11:31,950 protones, que 186 00:11:31,950 --> 00:11:34,009 si el átomo es neutro, 187 00:11:34,370 --> 00:11:36,570 coincide con el número de electrones. 188 00:11:43,350 --> 00:11:44,490 Vamos a especificar 189 00:11:44,490 --> 00:11:45,730 en el átomo neutro. 190 00:11:47,009 --> 00:11:47,649 Luego veremos 191 00:11:47,649 --> 00:11:50,429 cómo enviaremos esta moción. 192 00:11:55,850 --> 00:11:56,350 Y mirad, 193 00:11:57,230 --> 00:11:59,149 los elementos están ordenados 194 00:11:59,149 --> 00:12:00,929 en filas. Entonces, 195 00:12:00,929 --> 00:12:15,289 En la primera fila, podéis añadir vosotros aquí uno en la tabla periódica, en la primera fila solo tenemos el hidrógeno con símbolo H y el helio, en el otro extremo, con símbolo HE. 196 00:12:15,289 --> 00:12:25,269 Bueno, pues esos dos átomos son los que tienen los electrones en ese primer nivel en el que solo caben dos. 197 00:12:26,950 --> 00:12:31,750 ¿Os acordáis? Aquí estaba el núcleo y en el primer nivel hemos dicho solo caben dos electrones. 198 00:12:33,269 --> 00:12:38,309 Pues el que tiene uno es el hidrógeno y el que tiene dos es el helio. 199 00:12:38,309 --> 00:12:43,429 cuando cambiamos de fila 200 00:12:43,429 --> 00:12:44,710 en la fila 2 201 00:12:44,710 --> 00:12:47,009 están todos los átomos 202 00:12:47,009 --> 00:12:48,330 que tienen 203 00:12:48,330 --> 00:12:51,710 electrones 204 00:12:51,710 --> 00:12:52,889 en el segundo nivel 205 00:12:52,889 --> 00:12:55,470 también, entonces el que tiene 206 00:12:55,470 --> 00:12:57,549 tres electrones tiene dos en el 207 00:12:57,549 --> 00:12:58,149 primer nivel 208 00:12:58,149 --> 00:13:01,490 los electrones no se pueden ir a vivir donde quieren 209 00:13:01,490 --> 00:13:03,350 se tienen que ir a primero 210 00:13:03,350 --> 00:13:04,769 llenar el primer piso 211 00:13:04,769 --> 00:13:07,289 y luego ya se van al siguiente 212 00:13:07,289 --> 00:13:09,610 y cuando llenen el siguiente se van al 213 00:13:09,610 --> 00:13:20,009 siguiente. El litio tiene dos en el interno y uno en el segundo nivel. 214 00:13:20,009 --> 00:13:25,330 El veridio tiene cuatro electrones que están dos en el interno y dos en el 215 00:13:25,330 --> 00:13:30,809 segundo nivel. Si sigo, la fila sigue por aquí, el bono 216 00:13:30,809 --> 00:13:36,169 que tiene cinco, pues tiene dos aquí y tres en el segundo nivel. 217 00:13:36,169 --> 00:13:47,750 Y así hasta que llegue al neón, que tiene 10 electrones, entonces el neón tiene 2 aquí y 8 aquí, que son todos los que cogen. 218 00:13:49,129 --> 00:13:52,889 Vale, entonces 3, 6 y 2, 8. 219 00:13:53,929 --> 00:13:55,950 Y ya no cogen más en el segundo nivel. 220 00:13:57,309 --> 00:14:01,389 Entonces cambiamos de fila y nos venimos ya a la fila 3. 221 00:14:01,389 --> 00:14:06,149 entonces todos los elementos que están 222 00:14:06,149 --> 00:14:08,230 en las terceras filas son porque 223 00:14:08,230 --> 00:14:09,490 tienen electrones 224 00:14:09,490 --> 00:14:12,029 en los niveles internos 225 00:14:12,029 --> 00:14:14,250 y también en el nivel 3