1 Química básica 1



Fundamentos Químicos de Biología

Materia


Organismos vivos están compuestos
de materia



Materia = todo aquello que ocupe
espacio y tenga masa (i.e., medida de
cantidad)



Materia esta compuesta de
elementos

Elementos


Elemento = sustancia que no puede
ser descompuesta en otras
sustancias



Existen 92 elementos naturales

Tabla Periódica de los Elementos

Compuestos


Molécula= sustancia formada por
dos o más átomos unidos por
enlaces covalentes



Compuesto = sustancia formada
por dos o más elementos
diferentes combinados en una
proporción fija

Compuestos

sodio (Na)

cloro (Cl)

sal (NaCl)

Compuestos


Moléculas y compuestos poseen
características diferentes de
elementos que los componen

Elementos en Organismos Vivos




Alrededor de 25 elementos sonvitales
para la vida
Alrededor del 96% de materia viva
está formada por cuatro elementos:
 carbono (C)
 oxígeno (O)
 hidrógeno (H)
 nitrógeno (N)

Elementos en Organismos Vivos

Elementos en Organismos Vivos

Átomos




Cada elemento consiste de átomos
con propiedades únicas
Átomos están compuestos de
partículas subatómicas:
 neutrones (sin carga eléctrica)
 protones (con carga positiva)
electrones (con carga negativa)

Átomos
nube de carga negativa (2
electrones)

electrones

núcleo
(neutrones y
protones)

(a)

(b)

Concepto = átomos son mayormente espacio vacío

Núcleo = goma de
borrar de un lápiz
Electrones =
moscas

Átomos


Átomos de elementos difieren en
número de partículas subatómicas

Número Atómico


Número atómico de un elemento =
número de protones



Si átomostienen un mismo número
atómico, entonces constituyen un
mismo elemento y tienen las mismas
propiedades

Número de Masa y Masa Atómica



Número de masa = suma de protones y
neutrones
Masa atómica = masa total de un
átomo
 Medida en daltones (Da) o unidades
de masa atómica (uma)
1 dalton ≈ 1.7x10-24 gramos
e- ≈ 8x10-28 gramos


Es aproximadamente igual al número

Masa Atómica


Masa atómica ≠Peso atómico
(medida de fuerza de gravedad)

Número Atómico y Masa Atómica

Número Atómico y Masa Atómica
6

número atómico

C

símbolo de elemento

carbono
12.0107

nombre de elemento
masa atómica

Isótopos


Todos los átomos de un elemento
poseen mismo número de protones,
pero pueden diferir en número de
neutrones



Isótopos = átomos de un elemento
que difieren en número de neutronesIsótopos

Carbono-12
6 protones
6 neutrones
6 electrones

Carbono-13
6 protones
7 neutrones
6 electrones

Carbono-14
6 protones
8 neutrones
6 electrones

Isótopos


Isótopos radioactivos o
radioisótopos (e.g., carbono-14) se
descomponen espontáneamente,
liberando partículas y energía
Estable

Estable

Radioactivo

Electrones y Comportamiento Atómico



Energía = capacidad para causar
cambio orealizar trabajo
Fórmula: Fuerza x Distancia o FxD


Energía potencial = energía que
posee materia debido a su
localización o estructura

Electrones y Comportamiento Atómico



Electrones de un átomo están
organizados en capas de electrones
o niveles electrónicos que difieren
en cantidad de energía potencial
que poseen

Electrones y Comportamiento Atómico

tercera capa (nivel de energía
potencialmás alto)
segunda capa (nivel de
energía potencial
intermedio)
primera capa (nivel de energía
potencial más bajo)

núcleo

energía
absorbida

energía
perdida

Electrones y Comportamiento Atómico




Cada nivel electrónico contiene un
número específico de orbitales de
electrones, i.e., espacios
tridimensionales alrededor del núcleo
del átomo donde se encuentran
electrones un 90% del tiempo
Cadaorbital puede tener un máximo de
2 electrones

Electrones y Comportamiento Atómico
orbital 2s

x

orbital 1s
orbital en nivel
electrónico K:
posee un orbital
esférico
(1s)

y

Z

orbitales 2p
orbitales en nivel
energético L: un orbital
esférico (2s) y tres orbitales
en forma de mancuerna
(2p)

conjunto de
todos los
orbitales p

Electrones y Comportamiento Atómico
(a) Diagrama de distribución...